Модель человеческого сознания: предпосылки, структура,

В работе под сознанием понимается присущая человеку система управления, принятия решений и создания новой информации, а под мышлением — все информационные процессы, происходящие в этой системе. В моделировании человеческого сознания мы исходим из вполне естественной презумпции — оно в нынешних пределах знания может (по А. Тьюрингу) представляться в качестве универсального разума, то есть разума, способного актуально пытаться решать и потенциально иметь возможность решить любую задачу. Эта принципиальная позиция обоснована тем, что человеческое сознание — самый сложный из известных нам разумных субъект-объектов. Другим обоснованием является положение самого А. Тьюринга о неспособности мыслящего субъекта представить что-либо более сложное, чем он сам. Это оправдывает предположение о сущности человеческого разума как универсального — человек сумел сформулировать само понятие универсального разума. В то же время мы наблюдаем, что сознание весьма значительной части людей таковым разумом не является, и это отнюдь не парадоксальное обстоятельство. Но мы из мировоззренческих, нравственных и эстетических соображений отвергаем предположение, что потенциальная универсальность разума присуща не всем людям. Отсюда вполне резонно следует, что существуют некоторые помехи для полной реализации сознания человека, причем эти помехи должны определяться свойствами самого сознания, а не внешними обстоятельствами. Модель сознания, таким образом, должна помочь ответить на следующие вопросы: Какие собственные свойства человеческого сознания мешают ему достичь состояния универсального разума? Возможно ли устранить помехи развития сознания, полностью реализовать его потенциал? Если такая возможность существует, как это сделать? Для ответа на эти вопросы, исходя из накопленного человечеством опыта построения логико-вычислительных устройств, мы спроектировали некое гипотетическое «устройство», способное выполнять все возможные функции человеческого сознания. Структура полученной модели и ее возможное применение представлены на рис. 1. Работы по созданию самой модели (средний столбец) в основном закончены. «Устройство» состоит из трех относительно самостоятельных моделей. Логическая модель определяет функции сознания. На ее основе структурная модель представляет собой структуру системы, способной выполнять определенные логической моделью функции. Функциональная модель рассматривает работу отдельных компонентов этой системы и динамические характеристики системы в целом. Описание всей модели мышления и ее компонентов здесь краткое, достаточное лишь для знакомства с нею. Более подробные описания даны (или будут даны) в других отдельных текстах. 1. Логическая модель сознания Первый этап проектирования — логический — предполагает определение выполняемых объектом («черным ящиком») функций. При этом мы исходили из созданной Б. Спинозой и исследованной К. Геделем модели логического мышления. Особенно важны ограничения возможностей такого мышления: «Первая» и «Вторая» теоремы Геделя, возможность доказательства или опровержения любых суждений при произвольном выборе допущений, неясность появления исходных аксиом и правил логики. При этом были учтены дополнительные ограничения возможностей алгоритмического (логического) устройства, определяемые теоремой Тьюринга. Также рассмотрены ограничения, налагаемые материальной природой носителя сознания — неизбежность воздействия помех при передаче информации по материальным каналам с шумами и ошибок (сбоев) при обработке информации материальными устройствами. Эти ограничения определяют некоторую граничную сложность выполняемых алгоритмов, превышение которой приводит к неизбежности логической ошибки. Модель универсального разума не должна иметь функциональных ограничений. Соответственно, если какой-то метод ее функционирования (метод мышления) ограничен, то должен существовать качественно иной, более сложный метод мышления, не имеющий этих ограничений. Результатом стала логическая модель сознания . Она определяет шесть качественно отличающихся классов возможных задач и, следовательно, шесть способов мышления (нумерация способов мышления соответствует нумерации «устройств» в структурной модели). I, II. Простейшее мышление представляет собой выполнение табличных вычислений (запрос-ответ) в ответ на внешние события, оно аналогично рефлексам и простым инстинктам. Простое мышление — выполнение заученных алгоритмов в ответ на внешние события без понимания их сути, оно аналогично сложным инстинктам. Результаты и входные сигналы могут быть как вербальными, так и невербальными. Отличные от стандартных задач, эти задачи либо не решаются, либо решаются неверно. Способность к двум простым способам мышления задана биологией человека. Простейшее мышление играет очень важную роль в процессе мышления вообще — табличное соответствие используется при распознавании ситуации, т.е. при инициации всех логических методов мышления. Неразвитость этого способа мышления (узость таблицы соответствий, неточности и ошибки в ней, недостаточное количество и необоснованность признаков ситуаций) приводят к неудовлетворительному результату любого, пусть и достаточно сложного логического рассуждения. III. Мышление средней сложности — полноценное логическое мышление. Оно предполагает возможность оперирования несколькими исходными положениями, что требует наличия в сознании целостной, внутренне связной картины мира. IV. Сложное мышление — выполнение особых оптимизированных алгоритмов, использующих в качестве аксиом синтетические суждения. Такое использование позволяет обойти ограничение на количество логических операций, но может вызывать ошибку из-за игнорирования сделанных при получении базовых суждений допущений. Сложное мышление требует знания процесса получения базовых суждений, ограничения применимости алгоритмов и знания более одного алгоритма. Все это требует понимания; просто знаний для решения сложных задач недостаточно. III и IV типы мышления — алгоритмические; промежуточные суждения в них всегда вербализованы. Самопроизвольное возникновение способности к такому мышлению маловероятно; как правило, требуется внешнее формирование. Для этих типов мышления действует ограничение, выявленное А. Тьюрингом: алгоритмическое устройство не создает собственные алгоритмы. V. Сверхсложное мышление создает новые или оптимизирует имеющиеся алгоритмы для мышления средней сложности и сложного. Этот процесс можно представить как перебор последовательного применения всех возможных логических операций ко всем истинным суждениям. Но такой процесс нереализуем, он имеет бесконечную длительность и, соответственно, требует бесконечной вычислительной мощности. Это означает, что он не может быть реализован на материальном носителе. Поскольку каждая логическая операция выполняется таким устройством за нулевое время, фиксация промежуточных результатов не требуется и, видимо, невозможна. Это означает, что сверхсложное мышление выглядит как получение готового истинного результата без промежуточных рассуждений. Впоследствии может происходить (но не обязательно) логическое оформление этого результата — создание алгоритма для получения суждений такого типа с использованием произвольных допущений, в том числе и ошибочного при сохранении истинности конечного результата. Но этот результат всегда находится в рамках используемой формальной грамматики и зависим от нее. Создание искусственного объекта, способного к сверхсложному мышлению, в настоящее время невозможно; вероятно, оно невозможно вообще. VI. Поиск/создание геделевских суждений позволяет расширять имеющуюся или создавать новую формальную грамматику. Этот тип мышления может быть представлен как оперирование бесконечной грамматикой, он не может быть описан никакой конечной грамматикой. Соответствующее устройство не может быть не только создано, но не может быть представлен сам принцип работы такого устройства. Остается лишь признать, что человеческое сознание обладает способностью к такому мышлению. Возникает задача поиска способов реализации этой способности. Из первых четырех способов мышления менее сложные работают быстрее, но дают менее точный — вплоть до полной неверности — результат. Их качественное отличие друг от друга заставляет предположить наличие отдельных устройств для каждого способа мышления, работающих параллельно. При этом более простое решение может восприниматься как окончательное; его получение может восприниматься как решение задачи и прекращать дальнейшие рассуждения. Это порождает ошибки, которые могут быть преодолены лишь при сознательном использовании более сложных методов мышления. Отметим, что логических ошибок здесь может и не быть — все алгоритмы выполняются верно; просто сложности этих алгоритмов недостаточно для получения достаточной точности решения. Возможен также вариант несоответствия используемых исходных оснований для логического мышления реальной обстановке, при этом результат мышления также будет ошибочен при логической безошибочности рассуждений. Каждый из описанных методов мышления формируется своим особым образом и решает свой круг задач; методы мышления не взаимозаменяемы, но взаимозависимы. Для получения универсального разума требуется достаточное развитие всех методов мышления и осознанное устранение, по крайней мере, известных ошибок каждого метода, а также поиск неизвестных источников ошибок. 2. Структурная модель сознания Эта модель представляет собой реализацию логической модели, в которой каждый тип мышления реализуется своим особым устройством; при этом III и IV типы мышления — на одном достаточно сложном универсальном алгоритмическом устройстве. Различие между ними только в алгоритмах и генезисе исходных положений. Схема представлена на рис. 2, связи между компонентами системы получены из накопленного человечеством опыта построения сложных интеллектуальных систем. Информация из внешнего мира через органы чувств поступает в сознание. При этом из-за ограниченной пропускной способности органов чувств часть информации теряется, что описывается как «Информационный ильтр 1». Поскольку информация теряется до всякой обработки, результат работы сознания сильно зависит от настройки этого фильтра. «Система распознавания образов» выделяет в полученной информации образы объектов и ситуаций, которые требуют обработки сознанием и реагирования. Выявление требующей реакции ситуации запускает обработку параллельно в трех устройствах: «Табличном процессоре» (I), одном из «Специализированных алгоритмических устройств» (II) и «Универсальном алгоритмическом устройстве» (III, IV). При выполнении некоторого алгоритма может понадобиться определенная информация из внешней среды, это означает, что информационный фильтр должен быть перенастроен на получение извне именно этой информации. Но при этом снижается способность к распознаванию требующих реакции ситуаций, что может приводить к ошибкам. Результат обработки информации может сохраниться в памяти или быть использован в воздействии на внешний мир посредством органов действия. При этом результат работы алгоритмических устройств может инициировать новый процесс обработки (связь 15), что создает обратную связь, могущую дестабилизировать работу сознания (например, некий процесс инициирует сам себя с теми же исходными данными, и так до бесконечности). Алгоритмы работы сознания могут быть как получены извне (что предполагает наличие создавшего их разумного объекта, то есть человеческого сознания), так и создаваться самим сознанием — его нематериальной частью, «Процессором бесконечной мощности» (V). «Бесконечность» означает, что информация как в самом этом процессоре, так и на его выходе не может существовать на каком-либо материальном носителе. При переносе создаваемой этим процессором информации на материальные носители часть неизбежно теряется («Информационный фильтр 2»), причем произвольное определение настройки этого процесса, видимо, невозможно. Кроме того, вся алгоритмическая часть сознания может оперировать только формализованной информацией; нематериальный процессор не нуждается в такой формализации. Словесное кодирование информации является методом сжатия информации, необходимым из-за ограниченности как пропускной способности каналов поступления информации, так и вычислительной мощности. Но процессор бесконечной мощности этих ограничений не имеет, т.е. может использовать неформализованную информацию — что предполагает и отказ от формализации выходной информации. Это означает, что часть информации будет утрачиваться при переходе от идеальной грамматики, которой оперирует нематериальный процессор, к реальной грамматике (термины из ). Из этого следует, что необходимо определить условия и методы для сохранения возможно большей части информации при переходе из нематериальной части сознания к материальной. Наконец, сама формальная грамматика не может быть ни проверена, ни расширена, ни создана алгоритмическим устройством или даже устройством бесконечной мощности, генерирующим новые алгоритмы. Должна существовать еще одна часть сознания, по определению нематериальная, оперирующая грамматикой бесконечной мощности. Эта часть сознания может быть описана математически как информационный канал бесконечной пропускной способности, связывающий сознание с информационной структурой Вселенной (миром идей Платона, «вселенской базой данных» Р. Пенроуза). Универсальность разума означает, что этот канал работает в обе стороны — что, в свою очередь, определяет активную роль человека-творца по отношению к Вселенной. Но из этого также следует наличие неограниченного информационного взаимодействия между всеми людьми, обладающими способностью к поиску/созданию геделевских суждений. Эта часть сознания получила название «Сияющей Пустоты» (VI), заимствованное из философии Дзэн (Чань-буддизма) (см., например, книгу ). 3. Функциональная модель сознания Для описания потери информации между материальной и нематериальной частями сознания все материальные компоненты сознания были выделены в самостоятельную систему («кипящий слой сознания» в соответствии с традицией Дзэн ) (рис. 3). Описания нематериальных компонентов сознания соответствуют «слоям сознания» в трактовке Дзэн: процессор бесконечной мощности по смыслу своего функционирования соответствует личностному слою сознания, устройство генерации геделевских суждений — сущностному слою или «Сияющей Пустоте». Кипящий слой сознания (подсистема, реализованная на материальных элементах) может быть проанализирована средствами технической кибернетики и теории автоматического управления. Она представляет систему с обратной связью как в сочетании с взаимодействующими с ней объектами внешнего мира, так и сама по себе (связь 15 на рис. 2). Это означает, что ее необходимо исследовать с позиций устойчивости управления. Результаты этого исследования и некоторые выявленные системные ошибки работы сознания представлены в статье «Внутренние причины прекращения развития социальных систем» . Все теоретически предсказанные ошибки описаны на эмпирическом материале в работах психологов, историков, экономистов. В этой же статье предложены и н