Даю краткую сводку по книге
Бернштейна Н.А. "Очерки по физиологии движений и физиологии активности". Жаль, что не читал этого автора раньше. Попытки того же Хокинса по описанию работы мозга выглядят детской забавой в сравнении с глубиной проработки материала Бернштейном. Несколько утомила излишняя литературность изложения, многочисленные повторы и постоянные поклоны в сторону официальной парадигмы (эволюционизм, марксизм-ленинизм, диалектический материализм). Но это всё меркнет на фоне ряда идей-жемчужин, которые доходчиво донёс автор:
стр. 44
движение возможно лишь при условии тончайшего и непрерывного, непредусмотримого заранее согласования центральных импульсов с явлениями, происходящими на периферии тела и зачастую зависящими от этих центральных импульсов в количественно меньшей степени, нежели от внешнего силового поля. |
|
По сути это значит, что мозг в принципе не может
управлять телом, он может только
корректировать направления телесных движений, если они идут не "так как надо", о чём в мозг сигнализируют рецепторы. Эту контролирующую обратную связь автор называет "рефлекторное кольцо". Это же означает, что
одна и та же последовательность импульсов на мышцы может приводить к
разным движениям, и наоборот,
разные последовательности импульсации могут приводить к
одному и тому же движению - в зависимости от контекста движения (реактивных и внешних сил). Вокруг этой идеи построена вся книга (и, судя по всему, всё творчество автора). Но это мегаидея! К которой я вернусь ниже.
стр. 48
Особенности и отличия действия пирамидной, стриопаллидарной, мозжечковой и других подсистем состоят не в различиях и особенностях периферических объектов, на которые они действуют, а исключительно только в различии образа их воздейсвтия на эти объекты. Pallidum имеет дело с той же мусклатурой, что и мозговая кора. Специфичен не объект, а его манера. |
|
То есть, на одни и те же мышцы могут посылать возбуждающие спайки (и посылают) совершенно разные участки мозга в зависимости от стадии обучения (автоматизированности) действия и комплексности самого действия:
стр. 145
Таламопаллидарный уровень обеспечивает основную, громадную синергию ходьбы, включающую в ритмизированной последовательности почти 100% скелетной мускулатуры тела. Стриальный подуровень приспособляет обобщённую, ещё не отнесённую к внешнему реальному пространству паллидарную синергию к фактическим условиям хотьбы: к фактуре и неровностям почвы, ступенькам, наклонам, канавкам и т.п. Наконец, верхний, пирамидный подуровень пространственного поля наслаивает на этот уже вполне реальный и целесообразынй акт передвижения то, что придаёт ему непосредственно целевой характер, т.е. определённые задания: пройти туда-то, по дороге обернуться и взять то-то, бросить с разбега мяч или гранату и т.п. |
|
Таким образом любая координация разбивается на много циклов контроля (коррекции) иерархически подчинённых друг другу. Поэтому задача координации тела с многими степенями свободы сводится не к сложным вычислениям и экстраполяциям, а к "обвешиванию" каждого движущегося элемента массой простых регуляторов. Автоматизация действия заключается не в создании жёсткой связки стимул/реакция ("если-то"), а в относительной связке - например, "если тут меньше, то там больше" ("чем... - тем...") - что очень похоже на работу вегетативного интеллекта по регуляции физиологических функций.
стр. 74
Я пишу одним и тем же почерком и примерно с одинаковой лёгкостью как при опирании предплечья о стол, так и при держании руки на весу, притом в разных позах. С точки зрения мышечной структуры все эти варианты резко различны, и если предположить, что объектом выработки двигательного навыка была одна из этих структур, то другие должны были бы оказаться совершенно вне этого навыка |
|
Пример того, что моторное знание, выработанное одними мышцами, легко переносится для выполнения на другие мышцы - инвариантность моторного знания по аналогии с рецепторным знанием. Хотя, наверное, правильнее здесь говорить не об аналогии, а об одном и том же механизме обеспечения инвариантности, что эвристически ценно (но не ново).
стр. 83
В этом преодолении избыточных степеней свободы движущегося органа, т.е. в превращении последнего в управляемую систему, как раз и заключается основная задача координации движений. |
|
Развитие мегаконцепции автора. Здесь я нахожу прямую аналогию с двумя другими идеями:
Бонгард М.М. "Проблема узнавания", стр. 39
основная задача узнающей системы [...] вовсе не в сохранении всей информации, а в максимальном сокращении несущественной информации о каждом объекте |
|
и самоочевидной для меня идее, которую
я отстаиваю уже давно:
Автор: Prosolver
Процесс обучения - это всегда подавление (вытормаживание) вариантов, степеней свободы |
|
Получается, что обучиться - значит забыть (вытормозить, деавтоматизировать) плохое знание, которое появляется методом проб ("убрать лишнее". Кстати в школе дети начинают решать математические задачи путём подбора решения, на что учитель всегда реагирует негативно):
стр. 148
развитие динамической структуры ходьбы протекает в онтогенезе отнюдь не по кратчайшему пути. В период примерно между 5 и 8 годами имеется иногда огромное перепроизводство динамических волн в силовых кривых ноги при полнейшей бесформенности этих кривых. После 8 лет эти "детские" элементы один за другим проходят обратное развитие, а кривые понемногу приобретают те характерные формы, которые присущи им у взрослого человека. |
|
Не лишена книга и крайне спорных тезисов:
стр. 257
робот не умеет творить и изобретать |
|
стр. 264
автоматическая вычислительная машина принципиально не может оказаться качественно и творчески умнее своего создателя и программатора |
|
Что может быть простительно автору, который сосредоточился на "узком" направлении исследований - координации движений и достиг в этом деле больших успехов. Однако, как мне видится, эта узость сыграла против самого автора. Бернштейн рассматривает координацию движений как
одно из проявлений мозговой активности, в то время как это, имхо, есть его единственная задача. Бернштейн выдаёт общее за частное - редкая ошибка и тем более обидно, что она сделана таким глубоким мыслителем (хотя было пару мест, где мне показалось, что Бернштейн просто не мог в условиях цензуры открыто говорить об универсальности принципа координации движений, чтобы не поставить под угрозу весь труд). После первой половины очерков эта ошибка начинает особенно отчётливо проступать в неуверенности автора в ключевом аспекте - назначении координации - "для чего" она. Конечно, было бы нелепо ожидать от советского учёного рассуждения об артефактности интеллекта и его рабском назначении для богов, о ценности сложной координации для выполнения внешних, а не внутренних задач. Впрочем пару любопытных мест на эту тему всё-таки у автора есть:
стр. 109
Весь ход эволюционного осваивания неокинетической мускулатуры выглядит так, как если бы эти сократительные элементы были внесены в структуру организмов откуда-то извне, с невозможностью переработать и восполнить в чём-либо их ресурсы и как если бы тем не менее создаваемая ими быстрота и мощность были настолько ценными приобретениями, что за них стоило заплатить целым арсеналом морфологических и функциональных приспособлений. |
|
А также замечательные примеры того (стр. 119), как болезни ЦНС проявляются в невозможности правильно выполнять внешние команды. Т.е. интуитивно способность к выполнению внешних команд физиологами рассматривается как критерий здорового интеллекта (как критерий психической нормы! стр. 144 "Послушание простым приказаниям" - этап здорового развития ребёнка) но в дальнейшем всеръёз не рассматривается автором. Как и не рассматриваются детально процессы сознательной выработки
нового знания, новой энграммы координации.
На фоне чтения книжки созрели такие мысли.
Бернштейн наглядно доказывает, что главной функцией проприорецепторики является информирование механизмов, которые корректируют движения мышц, если их "ведёт не в ту сторону". Т.е. всё научение координации движений сводится к выработке алгоритма: "какой сигнал на какую мышцу послать, если мышцы и кости не там, где должны быть". Более глубокое проникновение в процессы автоматизации движений приводит к пониманию того, что в идеале корректирующие сигналы посылаются на мышцы
до того как корректировка должна быть совершена (что напрямую соответствует идее исправления ошибок до момента их совершения - см.
заметку), используя для осуществления нужного движения внешние и реактивные силы по максимуму, а внутренние - по минимуму.
Автор почему-то не делает следующего шага и не заключает, что вся телерецепторика (зрение, слух) служит той же самой задаче - корректировка! Только представление о том "как должно быть" расширяется и не ограничивается только положениями своего тела, а охватывает ту часть Вселенной, которая оказывается доступной для восприятия. Таким образом всё сходится - все психические образы (визуальные, аудиальные, тактильные и т.д.) это только направляющие, корректоры для координации движений.
Вы можете не соглашаться с тем, что человек - автомат, раб, животное. Но для построения ИИ нужно мыслить конечный результат именно как раба. Отсюда главной задачей интеллекта оказывается выполнение команд. Но если
вся рецепторика используется интеллектом только для координации (коррекции!) движений, то как же можно научить робота выполнять команды, поступившие к нему через рецепторы, если любой рецепторный сигнал - это фактически информация о том, как надо скорректировать движения? В этом и ответ! Любая команда является условным обозначением того, какой изъян имеется в контексте. Например команда "принеси тапочки" перешифровывается интеллектом на самых верхних уровнях перцепции в сигнал об отклонении тела "от того как должно быть" - "здесь не хватает тапочек"! Таким образом, автоматически появляется предмет корректировки, автоматически запускается "рефлекторное кольцо" и исчезает необходимость противопоставления команды и критерия качества её выполнения (о чём я
писал раньше).
Чтобы робот мог выполнить команду, он должен содержать такие механизмы:
- запоминание критерия качества команды ("как должно быть")
- механизм актуализации действия по команде (отклонение критерия качества от того "как должно быть")
- механизм вариативности действия (образования новых способов коррекции)
- мехнизм отслеживания критерия качества (сознание)
- механизм вытормаживания плохих действий (плохих механизмов коррекции)
- механизм запоминания и атоматизации (увода успешных способов коррекции из под сознательного контроля в суб-подрядные структуры).
Рекуррентно применяя идеи из книжки к самой книжке, можно сказать, что находки Бернштейна существенно ограничивают количество степеней свободы, для дальнейшего теоретизирования в тематике ИИ.
Для более углублённого изучения творчества автора рекомендую такие книжки:
Бернштейн Н.А. "О построении движений"
Бернштейн Н.А. "О ловкости и её развитии"
Фейгенберг И.М. "Николай Бернштейн: от рефлекса к модели будущего"