Creierul uman și computerul

Compararea creierului uman cu un computer electronic este insuportabilă din două motive. În primul rând, creierul, în comparație cu memoria deterministă a unui computer, nu este un sistem închis. Creierul uman, ca și corpul său în ansamblu, este un sistem deschis, modelat de propria sa istorie și în interacțiune continuă cu mediul natural și social, care îl schimbă, dar sistemul în sine este supus schimbării. O astfel de deschidere duce la incertitudine în funcționarea creierului și în comportamentul „proprietarului” acestuia. Creierul are capacitatea de a-și schimba structura, procesele fizice, chimice și fiziologice și reacțiile sale ca urmare a experienței și a circumstanțelor aleatorii în timpul dezvoltării. Indeterminismul la nivelul neuronilor și al sinapselor creierului uman în comparație cu un computer arată că înțelegerea muncii creierului și minții nu constă în analiza activității elementelor sale individuale, ale căror reacții sunt imprevizibile prin natură, ci în percepându-le la nivelul întregului. Conștiința, inteligența, memoria apar ca proprietăți ale creierului ca întreg și nu ca proprietăți ale componentelor sale individuale.

Fără a aborda în mod specific problemele conștiinței umane aici, observăm totuși că principiul organizațional al conștiinței este limbajul. Schimbarea cuvintelor înseamnă schimbarea conceptelor, iar schimbarea conceptelor înseamnă schimbarea comportamentului. Formularea verbală a conceptelor este primul pas în conștientizarea senzațiilor și „gândurilor” din inconștient și subconștient (după C. Jung). Și poate de aceea, conform Bibliei, „la început a fost Cuvântul...” - ca conștientizare primară a omului de către om? O imagine a ceea ce vede a apărut în mintea unei persoane, iar pentru a-și da seama de acest lucru a introdus (pronunțat) „Cuvântul” ca modalitate de a-și transmite sentimentele altor oameni, o modalitate de comunicare verbală și de stăpânire a ideilor și conceptelor. a naturii. Să remarcăm că, în condițiile Rusiei, izolarea, autosuficiența și lipsa de informații, rușii sunt foarte sensibili la cuvânt ca purtător de informații. Următorul pas al conștientizării și transferului acestei conștientizări la altul a fost scrierea cuvântului. Să remarcăm, totuși, că încă nu există o identitate completă a ceea ce s-a spus și a ceea ce a fost scris. În general, conștiința reflectă legile și, așa cum spunea M. Planck, „omul gândește după legile naturii.”

În al doilea rând, știm deja că în procesul vieții, fiecare celulă este înlocuită de multe ori, unele mor, se nasc altele noi, se rup legăturile vechi între ele și se stabilesc altele noi, iar asta se întâmplă de milioane de ori. Și în acest proces cuprinzător de auto-organizare, care constituie esența vieții biologice, memoria este păstrată. Este posibil să ne imaginăm memoria computerului cu o persoană care schimbă constant părți ale computerului? Memoria umană, asociată cu structurile creierului său și cu procesele care au loc în acesta, este păstrată în același mod în care se păstrează formele corpului, în ciuda circulației continue a componentelor sale moleculare.

Ideile sinergice despre mecanismele complexe ale proceselor de gândire confirmă extinderea numărului de abordări pentru rezolvarea problemelor vieții unei persoane, care sunt „sortate” în creier înainte de a fi acceptate. După cum spunea scriitorul rus V.V. Konetsky, „Un comandant adevărat, care își asumă întreaga responsabilitate, nu ia o decizie finală decât în ​​ultimul moment.”

În concluzie, să dăm un alt exemplu de diferență dintre memoria computerului și memoria umană. Calculatorul își amintește informațiile sub forma unei secvențe digitale discrete. O persoană își amintește informația conform semnificației sale, iar sensul implică o interacțiune dinamică între creierul uman și informație. Acesta este un proces care nu se poate reduce la cantitatea de informații. Se dovedește că creierul uman nu lucrează cu informația în sensul computerizat al cuvântului, ci cu sens sau semnificație, iar sensul este un concept format istoric și își găsește expresie în procesul de interacțiune umană cu mediul natural și social; Computerul trece simplu (și rapid) prin tot felul de opțiuni logice, dar nu le înțelege sau evaluează în funcție de semnificația lor. Altfel, nu ar fi existat, de exemplu, astfel de „perle” de traducere automată a dictonului biblic „Duhul este sănătos, dar este slab” (carpa este slabă, dar spiritul este viguros), cum ar fi „vodca”. este tare, dar carnea este udă”!

Înainte de a compara gândirea umană cu inteligența artificială, este necesar să ne oprim mai întâi asupra unor caracteristici comune ale organizării creierului și a computerului.

1. Prelucrarea informațiilor. Este ușor să facem o paralelă între procesarea informațiilor computerizate și creierul uman. Activitatea unui computer, ca și a creierului, include patru etape - codificarea, stocarea, procesarea informațiilor și producerea de rezultate.

Prima etapă în cazul unui computer este introducerea informațiilor de la tastatură sau de pe o dischetă pe care este înregistrat programul. Cele mai recente evoluții tehnice permit introducerea sau introducerea vocală folosind elemente sensibile la lumină.

A doua etapă, la fel de importantă pentru computer ca și pentru creier, este memoria. Puterea computerului depinde de capacitatea acestuia, care poate varia de la câteva mii la câteva milioane de unități 1 . Un computer are două tipuri de memorie. Memoria permanentă stochează toate programele care determină funcționarea computerului (limbaj, instrucțiuni, configurații de caractere alfanumerice etc.). Această amintire poate fi comparată cu bagajul înnăscut al animalelor dintr-o specie sau alta - fie că este vorba de sunetele pe care sunt capabile să le facă, fie de mecanismele de funcționare a intelectului. Cât despre RAM, în ea, ca

„Unitatea de bază a memoriei în teoria informației este bitul. Un bit corespunde unei alegeri binare, adică reflectă faptul că un element poate fi în una din două stări - 1 sau 0; de exemplu, un anumit circuit electronic în un computer poate fi deschis sau închis, adică pentru a trece (1) sau a nu trece (0) curent Există o unitate-octet mai mare, egală cu 8 biți Capacitatea de memorie a microcalculatoarelor de buzunar este de 1000 de octeți , sau KB) sau 2000 de octeți (2 KB ) Memoria mașinilor foarte puternice poate ajunge la mii de kilobyți. Calculatoarele personale au de obicei 128 sau 256 KB.

necesar___________ Capitolul 9 ____________________

agregate și individuale, datele pot fi înregistrate sau șterse. Acestea sunt datele pentru executarea programului. De fapt, cel mai important bloc este procesorul. Acesta reprezintă circuitele computerului și servește drept „cortexul cerebral” al computerului.

În final, procesul efectuează operațiunile specificate în program, emitând instrucțiuni și date stocate în memorie sau introduse pe ecran.

Din totdeauna sub formă de vorbire. În plus, dispozitivul de ieșire a creierului și<ь связано с какой-то аппаратурой или роботами, исполняю-турна. Мосазы компьютера.

și mașini despre acest lucru este clar că analogia dintre structurile de bază ale celor două computere de exemplu este destul de evidentă, deși oarecum caricatural-

2. Este posibil să se deseneze analogii la nivelul activității creierului computerizat Pentru a ilustra aceste analogii, vom lua în considerare conexiunile din domeniul ciberneticii și al rezolvării problemelor. Imrnetică. Vom vorbi aici despre autoreglare, pe care mediul și creierul o realizează cu ajutorul feedback-ului negativ.

Luați mediul înconjurător, fie continuăm, fie ne oprim, fie cu ajutorul acțiunilor noastre. Strict vorbind, aceasta este tocmai esența principiului diviziunii și a principiului întăririi. Îți voi da un exemplu simplu. Să ne imaginăm că o persoană rade lungimea f3 cu un aparat de ras electric. În acest caz, introducerea datelor este definită. dacă să continue sau să oprești această operațiune va

În limbă prin simțirea pielii cu mâna. Astfel, funcționarea creierului și a mâinii poate fi comparată cu funcționarea unei structuri de computer

astfel de ins" BASIC - cel mai simplu limbaj care este folosit în calculatoare - autoreglementarea se realizează folosind în-

1) în engleză „IF...THEN...” (dacă... atunci...).

2) prov(funcție, putem scrie un program de cinci linii",

3) DACA x1 primele linii formeaza un ciclu:

4) IF tăierea aparatului de ras pe piele;

5) punerea unei mâini pe piele;

>doamna nu este neteda, ATUNCI 1;

.|pielea este netedă, APOI S ;

1 ^a rotaţie de bărbierit.

instrucțiuni i

amestecat în trei

Vă rugăm să opriți, instrucțiunea 4 este de prisos, deoarece trecerea la pasul următor va avea loc automat dacă condiția de pe prima linie nu este îndeplinită. Dacă pielea devine netedă, bărbierirea va fi automată.

Adaptare și creativitate 474

Modele similare se aplică în multe alte domenii ale vieții de zi cu zi. Programe similare sunt folosite de o gospodină când spală vase, un chitarist când acordă o chitară, un lector (sau animator) care monitorizează atenția publicului etc. Aceleași programe funcționează și atunci când se formulează ipoteze care permit perceperea sau recunoașterea unui obiect. sau animal. Nu este greu de imaginat programe din instrucțiunile „DAC... ATUNCI...”, cu ajutorul cărora creierul unui copil va distinge o pisică de un câine sau chiar de un pui de leu.

Desigur, există multe alte instrucțiuni care vă permit să formați bucle sau chiar să le încadrați unul în celălalt. Cu toate acestea, o analiză detaliată a unor astfel de instrucțiuni nu este sarcina noastră.

3. Rezolvarea problemelor. Din capitolul 8, știm deja că rezolvarea problemelor necesită combinarea și procesarea informațiilor conținute în memorie și provenite din mediul extern. Pentru a face acest lucru, pot fi utilizate diferite procedee, care diferă în măsura în care memoria este utilizată și în ce măsură informația în sine este manipulată (Norman, Lindsay, 1980).

Tipuri de proceduri. Să luăm un exemplu simplu: să presupunem că trebuie să înmulțim 12 cu 12. Pentru a face acest lucru, putem folosi cel puțin trei tipuri de proceduri.

Prima dintre ele este metoda transformărilor secvențiale. În acest caz, calculul nostru poate fi efectuat folosind 11 completări:

12 + 12 = 24; 24 + 12 = 36; 36 + 12 = 48 etc.

Această procedură necesită foarte puțină memorie, dar multă manipulare a informațiilor.

Al doilea tip de procedură se bazează pe utilizarea tabelelor. În acest caz, trebuie să stocați cât mai multe coloane din tabelul înmulțirii în memorie, iar apoi răspunsul luat din coloana cu un factor de 12 va apărea automat în cap sau pe ecran. Spre deosebire de prima metodă, aici este nevoie de foarte puțină prelucrare a informațiilor, dar memorie foarte extinsă.

Al treilea tip de procedură este un fel de compromis între primele două tipuri. Este bazat pe reguli și necesită o cantitate moderată de memorie și manipulare a informațiilor. În exemplul nostru, este suficient să cunoaștem tabla înmulțirii pentru primele 10 numere și apoi să efectuați mai multe operații. Schema de calcul va fi astfel:

(10-10) + (2-10) + (10-2) + (2-2) = 144.

Tipurile de proceduri utilizate pentru rezolvarea problemelor depind de experiență, de numărul de repetări necesare aceleiași operații și de capacitatea de memorie.

Pentru a afla care vin este potrivit pentru un anumit fel de mâncare, putem încerca secvențial diferite vinuri, folosiți un tabel în care este recomandat pentru fiecare fel de mâncare

474 Capitolul 9

un fel de vin, sau folosiți reguli generale pentru asortarea vinurilor cu diferite tipuri de preparate din carne. Un inginer care proiectează un pod și un astronom care caută o stea pe cer vor alege în mod similar tipul de procedură necesar.

Se poate face o altă paralelă între modul în care funcționează creierul uman și modul în care funcționează un computer atunci când rezolvă probleme. Este vorba despre aplicarea strategiilor abordate în capitolul 8.

Deoarece un computer poate funcționa numai conform unui program, nu are sens să luăm în considerare enumerarea aleatorie aici. Dacă vorbim de un joc care nu folosește o astfel de strategie, ar fi neeconomic să „forți” computerul să găsească o soluție la problemă folosind această strategie.

Celelalte două strategii sunt folosite atât de oameni, cât și de computere.

Enumerarea corespunde unei metode euristice în care procesorul caută soluții parțiale pentru a maximiza probabilitatea de a găsi o soluție acceptabilă minimizând în același timp timpul și efortul necesar pentru a o găsi.

Căutarea sistematică corespunde metodei algoritmice; în acest caz, toate soluțiile posibile (având în vedere setul de date disponibil) sunt revizuite sistematic pentru a găsi cea mai eficientă. Cu toate acestea, computerele, ca și oamenii, nu folosesc această ultimă strategie pentru a rezolva probleme complexe. De exemplu, atunci când joci șah, o metodă algoritmică ar cere computerului să analizeze 10.120 de posibilități de fiecare dată pentru a fi absolut sigur că va câștiga. În astfel de cazuri, este mai profitabil să folosiți o metodă euristică, care permite, folosind un număr de subrutine, să limiteze căutarea de soluții la sarcini specifice „înguste”, cum ar fi capturarea centrului tablei de șah sau atacarea regelui adversarului.

În 1967, neurofiziologul John Lilly a scris cartea „Programming and Metaprogramming of the Human Biocomputer”, în care și-a combinat cercetările privind neurofiziologia cortexului cerebral. creier cu idei de design calculatoare. Un program, așa cum este definit de Dr. Lilly, este un set de instrucțiuni compatibile intern pentru procesarea semnalelor, generarea de informații, amintirea ambelor și pregătirea mesajelor; necesită...

https://www.site/psychology/14016

... (Giulio Tononi), care este angajat într-un proiect de creare a unui „cognitiv calculator„, sarcina de a crea calculator, la fel de „puternic” și flexibil ca un relativ mic creier mamifere, o sarcină mult mai dificilă decât ar părea. ... proiectele de supercomputere vor prelua hardware-ul viitorului „cognitiv” calculator" Sarcina în fața lor este cu adevărat dificilă: calculator trebuie să poată creier, lucrați cu mai multe fluxuri de date paralele și în continuă schimbare,...

https://www.site/journal/116182

Care sunt destinate să moară la o vârstă fragedă, înainte de vârsta de zece ani, centru creier nefiind construită. La alți copii este recreat înainte de vârsta de cinci ani, iar la vârsta de cinci ani se leagă de calculator Determinantul care îl ghidează prin viață. Îl pregătește pentru... calificativul unei persoane. După centru creier complet format, Determinantul îl include în opera sa, legându-l de el calculator. Și apoi copilul este monitorizat calculator, care înregistrează starea fizică, gândurile și...

https://www.site/religion/110351

... numit Acesta este un fenomen de „bug în biologie”. "Când vine vorba de cipuri de computer, diferențele de structură perturbă funcționalitatea sistemului. Producătorii cheltuiesc mult timp și bani creând cipuri perfect identice", spune profesorul Nathan N. Urban - Our creier considerată una dintre cele mai dificile calculatoare... și ne-a intrigat ideea că creier folosește „dezordinea” pentru a face complex...

https://www.site/journal/129312

Memorie. Dar multe rămân încă necunoscute. Ce cale urmează știința modernă atunci când studiem principalul nostru „ calculator"- neurofiziologie? ...Și nu „șapte peceți” - Astăzi nu se mai poate vorbi despre neurofiziologie separat, - ... în viitorul apropiat - dezvoltarea superputeri, crearea de bioroboți? Acolo, profesorul englez Warwick va folosi un implant pentru a se uni creier persoană și calculator. - Orice ai întreba, va fi un răspuns pozitiv. Acum să vorbim despre perspectivele...

https://www.site/journal/11250

Condiție creier. În caz de răni și boli, anumiți algoritmi de limbaj se dezintegrează adesea, ceea ce creier exista. De exemplu, o persoană poate uita toate verbele și își poate aminti doar substantive și adjective - un astfel de fenomen numit stil telegrafic..., asocieri ciudate. În acest caz, vorbirea de cele mai multe ori nu are sens. Cu alte cuvinte, creier schizofrenic este inactiv calculator, care reproduce cu acuratețe algoritmii de construcție a frazelor. Se mănâncă singur. Dar cu maniac...

https://www.site/journal/15528

... „hardware” (cablare - prin analogie cu termenul „hardware" - hardware calculator). Adică a fost folosită o metaforă tipică care creier- un fel de hardware de calculator, cu modele de operare strict definite, căi nervoase... ce creier- acest organ cu elemente specializate nu a putut explica pe deplin ce au întâlnit oamenii de știință. Ei au devenit apel aceasta este o proprietate fundamentală creier neuroplasticitatea. Neuro – de la „neuron”, celula nervoasă care alcătuiește creierȘi...

https://www.site/journal/111070

S-a măsurat metabolismul a 14 subiecți după diverse tipuri de activități - odihnă, citire și repovestire a textului, lucru calculator. S-a dovedit că în 1,5 ore de memorare a textului, corpurile elevilor au cheltuit cu 200 kcal mai mult decât în ​​90... primind un semnal de la creier despre lipsa resurselor, tinde să „jucăm în siguranță”, determinându-ne instinctiv să mâncăm în exces după stres mental. În acest sens, nutriționiștii au ajuns la concluzia că, deși activitatea intelectuală, în special calculator, și face...