Starkes KI-Modell

Mach die KI wieder stark!

In letzter Zeit ist der Begriff „künstliche Intelligenz“ extrem weit gefasst worden. Wo immer sie es benutzen, von "intelligenten" Geräten bis zu Programmen zum Schachspielen, Go usw. Gleichzeitig ist in diesen Geräten keine Intelligenz und kein menschliches Bewusstsein vorhanden.

Die wichtigsten Themen - Neuronale Netze, Deep Learning usw. - basieren auf Konzepten, die die Implementierung einer einzigen Funktion - Mustererkennung - beinhalten und nicht zur Schaffung eines vollwertigen Systems künstlicher Intelligenz führen können.

In diesem Artikel schlage ich vor, zum anfänglichen Verständnis des Problems zurückzukehren - der Schaffung von Systemen mit den Eigenschaften menschlicher geistiger Aktivität - wie dem Verstehen der Bedeutung, dem Erstellen eines Aktionsplans zum Erreichen des Ziels, der Fähigkeit, Ihre Aktionen zu erklären, dem Verhalten abhängig von der Umgebung anzupassen usw.

Seit vielen Jahren wird versucht, künstliche Intelligenzsysteme zu schaffen, die in ihren Eigenschaften dem menschlichen Gehirn nahe kommen. Dies wurde jedoch noch nicht erreicht. Die Funktion und Struktur der Grundelemente des Gehirns - der sogenannten Neuronenzellen - ist den Wissenschaftlern bereits hinreichend bekannt. Die allgemeine Struktur des Gehirns wird ebenfalls mehr oder weniger untersucht - welche Teile des Gehirns sind für welche globalen Funktionen verantwortlich. Die durchschnittliche Ebene - die Ebene der Verbindungen von Neuronen zu größeren Strukturen und die Beziehung dieser Strukturen zum Bewusstsein und zum Denkprozess - bleibt jedoch ein Rätsel.

Dieser Artikel ist ein Versuch, eine Hypothese einer Methode zum Kombinieren von Neuronen zu größeren Strukturen vorzustellen, um die Hauptfunktionen und -eigenschaften dieser Strukturen zu beschreiben. Dies wird es meiner Meinung nach ermöglichen, sich der technischen Umsetzung solcher Konzepte wie Bedeutung, Aufmerksamkeit, zielgerichtetes Verhalten, Selbstbewusstsein usw. anzunähern. Die vorgestellten Ideen müssen natürlich in der Praxis überprüft werden. Aber selbst wenn sie nicht bestätigt werden, veranlassen die in diesem Artikel dargelegten Überlegungen möglicherweise andere Forscher, in diese Richtung zu arbeiten, in der es derzeit eindeutig an konstruktiven Ideen mangelt.

Ich nannte das im Artikel vorgestellte Konzept "Dynamisches semantisches Netzwerk basierend auf Aktionen".

1. Ausgangspunkte

Es sind folgende Fakten über die Struktur des Nervensystems bekannt, auf denen das vorgeschlagene Modell basiert:

1. Die Wahrnehmung externer Signale im Nervensystem erfolgt durch spezielle Strukturen, sogenannte Rezeptoren, die unter bestimmten Umgebungsbedingungen aktiviert werden.
2. Die Umsetzung elementarer Aktionen (Muskelkontraktion / -entspannung, chemische Sekretion) erfolgt durch die Aktivierung anderer Elemente, die Effektoren genannt werden.
3. Die Übertragung der Aktivität zwischen Rezeptoren und Effektoren erfolgt durch spezielle Elemente, die als Neuronen bezeichnet werden.
4. Das Aktivitätssignal ist binär. Aktivität ist entweder da oder nicht.
5. Um während der Informationsverarbeitung lernen zu können, ist die Fähigkeit erforderlich, neue Neuronen und die Verbindungen zwischen ihnen zu bilden.
6. Rezeptoren sind in den Muskeln, Sehnen und Gelenken vorhanden, dh die durchgeführten Handlungen senden Signale über ihre Erfüllung aus - die Handlungen werden gefühlt.

2. Modellbeschreibung

2.1 Allgemeines Schema

Die im System verarbeiteten Informationen basieren auf Empfindungen, dh Signalen von bestimmten Rezeptoren - visuell, auditiv und anderen. In einem bestimmten Stadium der Verarbeitung werden diese Informationen zu Wissen, und der Prozess wird als Denken empfunden. Es gibt keine getrennte Einheit zur Darstellung von Gedanken. Was wir Gedanken nennen, sind verarbeitete Empfindungen.
Ein Signal von Rezeptoren (Empfindung) kann sowohl als Folge äußerer Reizung als auch von Signalen aus dem System auftreten.

Das allgemeine Verarbeitungsschema ist in Abb. 1.


Abb. 1 Allgemeines Schema

Unter dem Begriff Rezeptoren werden zukünftig die Sensoren selbst und die Schaltfunktionalität verstanden, die entweder von außen oder von innen aktivierbar ist.

2.2. Detektor, Aktion, Konzept

So registrieren Rezeptoren elementare Signale der Umgebung, wie Farbe, Helligkeit von Raumpunkten, Amplitude und Frequenz von Umgebungsluftschwingungen, Temperatur von Körperteilen, Gelenkposition, Muskelkondition, chemische Zusammensetzung an bestimmten Stellen des Körpers usw. Als Ergebnis setzt der Aktivitätssignale ab Rezeptoren, die in das Verarbeitungsnetzwerk gelangen.
In dem Verarbeitungsnetzwerk werden teilweise aufgrund genetischer Informationen und in größerem Maße aufgrund individueller Erfahrungen Neuronen gebildet, die nur auf bestimmte Kombinationen von Eingangssignalen reagieren. Wir werden diese Neuronendetektoren und die Kombination von Eingangssignalen von Rezeptoren nennen - Bild. Das heißt, die Detektoren führen die Funktion der Mustererkennung aus. Tatsächlich wird diese Funktion von verschiedenen derzeit allgemein bekannten neuronalen Netzen simuliert. Aber ihre Entwickler hören damit auf, und wir werden noch weiter gehen.
Neuronen, die Signale an Effektoren senden, können wie Detektoren zu komplexeren Strukturen zusammengefasst werden, deren Aktivierung der Eingangsverbindungen zur Realisierung von Kombinationen von Elementaraktionen führt. So entstehen Strukturen, die Handlungen darstellen .

Sie können sich die Bildung einer Struktur vorstellen, die die folgenden Aktionen ausführt:

• Aktivierung von Verbindungen innerhalb des Systems zu einer bestimmten Rezeptorkombination
• Einstellen des Schalters (Abb. 1) zum Empfangen von Signalen aus dem Inneren des Systems

Auf diese Weise wird eine Aktion durch Vorstellungskraft erzeugt, indem ein bestimmtes Bild dargestellt wird, das eine Reihe von Signalen von Rezeptoren ist. Wir werden solche Aktionen Aktionen-Repräsentationen eines bestimmten Bildes nennen.

Die Kombination des Detektors eines bestimmten Bildes und der Aktionsdarstellung für dieses Bild bildet ein Konzeptbild, mit dem das System arbeiten kann. Mit Hilfe eines Detektors kann das System das Konzept im Eingangssignal erkennen und mit Hilfe der Aktionsdarstellung darstellen, auch wenn von außen keine entsprechenden Signale vorliegen.

2.3. Assoziative Beziehungen

Es können Verbindungen zwischen den Konzepten hergestellt werden, so dass beispielsweise ein Konzept ein anderes aktivieren kann. Somit kann die Aktivierung von außerhalb des Detektors des visuellen Bildes zur Aktivierung beispielsweise eines Tons oder eines anderen visuellen Bildes führen. Ein Beispiel für eine Variante solcher Beziehungen ist in Abb. 2.


Abb. 2 Verbände

2.4. Wahrnehmungshandlungen und Aufmerksamkeitshandlungen

Zuvor untersuchten wir Aktionsdarstellungen, deren Aktivierung zur Darstellung einer Art Bild am Eingang des Verarbeitungsnetzwerks führte. Diese Aktionen stellen den Rezeptorschalter so ein, dass er Informationen aus dem System empfängt.

Wenn der Schalter so eingestellt ist, dass Informationen von außen empfangen werden, wird der Zustand der Rezeptoren vom Zustand der Umgebung bestimmt. Wir nennen solche Handlungen Handlungswahrnehmungen . Dies sind uns vertraute Begriffe wie z. B. Zuschauen, Zuhören, Lesen.
Rezeptoren liefern Daten zu einer Vielzahl von Parametern an das Verarbeitungsnetzwerk (z. B. enthält der Sehnerv ungefähr eine Million Fasern). Wenn wir den gesamten Satz von Eingangssignalen berücksichtigen, wären die wahrgenommenen Bilder für das System immer neu, da die Umgebung niemals bis ins kleinste Detail gleich ist. Und das System konnte in diesem Fall die zuvor gesehenen Teile der neuen Szene nicht erkennen.

Das heißt, Sie müssen in der Lage sein, die Eingangssignale zu begrenzen und zu filtern. Dies führt uns zum Handlungsbedarf - zur Aufmerksamkeit . Ein Signalfilter sollte sich auf dem Signalweg von den Rezeptoren befinden, durch Aufmerksamkeit gesteuert und in der Lage sein, einige Informationen nach bestimmten Kriterien abzuschneiden. Die Signale, die diesen Filter passiert haben, führen entweder zur Aktivierung einer Art Detektor (falls er zuvor im System gebildet wurde) oder sollten im Falle einer möglichen zukünftigen Bedeutung in Erinnerung bleiben. Zusätzlich zur Filterung sollte die Aufmerksamkeit in der Lage sein, aus den durch das Filter geleiteten Signalen ein temporäres Konzept zu erstellen, indem aktive Detektoren kombiniert und Verknüpfungen zu den entsprechenden Aktionsdarstellungen hergestellt werden.

Abb. 3 zeigt Handlungswahrnehmungen und ihre Handlungsaufmerksamkeit.

"
Abb. 3 Handlungswahrnehmungen und Handlungsaufmerksamkeit

Nach einiger Zeit entstandene temporäre Konzepte und Beziehungen können zerstört oder bei wiederholtem Gebrauch dauerhaft werden.

Der allgemeine Prozess der Wahrnehmung von Informationen aus der Umgebung ist somit in separate Wahrnehmungsakte unterteilt, die entweder in der Erstellung / Änderung temporärer Konzepte (wenn in der Umgebung etwas Neues festgestellt wird) oder einfach durch die Aktivierung bereits erstellter Konzepte enden.

Die Aufmerksamkeitsaktion, die temporäre Konzepte während der Wahrnehmung aktiviert, führt eine geordnete Liste dieser Konzepte, deren Tiefe wahrscheinlich die Größe des Kurzzeitgedächtnisses einer Person bestimmt (normalerweise nicht mehr als 10 Konzepte).

2.5. Handeln als Grundlage (Bedeutung) von Begriffen

Das Nachdenken über verschiedene Konzepte, mit denen das menschliche Gehirn arbeitet, führt zu der Beobachtung, dass der Begriff des Handelns zentral ist und fast allen Begriffen zugrunde liegt und deren sogenannte Bedeutung ausmacht.

Betrachten Sie die Konzepte, die die Eigenschaften oder Merkmale von Objekten ausdrücken.

2.5.1. Konzepte - Eigenschaften

Die von den Rezeptoren aufgenommenen Bilder enthalten Informationen über verschiedene grundlegende Umgebungsmerkmale, z. B. Farbe, Helligkeit, Linienform an einem bestimmten Punkt im Raum, Frequenz und Stärke von Luftschwingungen und andere Parameter.

Wenn Sie das Bild auf die Erfüllung bestimmter Bedingungen überprüfen, können Sie Konzepte aktivieren, die die Werte bestimmter Merkmale oder Zeichen ausdrücken, z. B. "Rot", "Gelb", "In der Mitte", "Rund", "Groß".

Die Aktion selbst zum Überprüfen dieser Bedingungen kann als eine Frage zu etwas betrachtet werden, und das Ergebnis dieser Aktion ist die Antwort auf diese Frage. Die Frage lautet beispielsweise "Ist das Haus rot?". Die Antwort lautet "Rot". Aber es ist notwendig, ein negatives Testergebnis irgendwie zu bezeichnen. Das Konzept "Nein" wird angezeigt und drückt das negative Ergebnis einer Überprüfung aus. Aus Gründen der Symmetrie und Bequemlichkeit wird das Konzept "Ja" angezeigt, das auf ein positives Testergebnis hinweist. Die Antworten "Rot" und "Ja" auf die obige Frage sind gleichwertig.

Einzelne Validierungsaktionen können in Gruppen zusammengefasst werden, die eine bestimmte Bezeichnung erhalten. Es gibt also eine Reihe von Merkmalen wie "Farbe", "Größe", "Form" und andere, einschließlich separater Schecks, wie beispielsweise "Rot", "Gelb", "Groß", "Klein". Diese allgemeinen Merkmale enthalten eine Aktion, die die Prüfungen einzelner Elemente kombiniert. Das Ergebnis dieser Aktion ist einer der Werte, die in diesem Eigenschaftskonzept enthalten sind. Zum Beispiel "Größe des Hauses?" - "Groß". Es ist unmöglich, solche Fragen mit „Ja“ oder „Nein“ zu beantworten.

In Zukunft werden wir ein Merkmal sowohl als separates Konzept (z. B. "groß") als auch als Gruppe (z. B. "Größe") bezeichnen. Bei der Verwendung gibt es keine wesentlichen Unterschiede.

Apropos Handlungsmerkmale, vier Möglichkeiten für ihre Verwendung können unterschieden werden:

1. Sie können von einer verallgemeinerten Aktionseigenschaft sprechen, zum Beispiel „Farbe von etwas“, „Größe von etwas“ usw. Diese Ausdrücke bestimmen einfach die Aktion, geben an, welche Zeichen des Bildes geprüft werden und welche möglichen Werte als Ergebnis erhalten werden können. Ein Analogon zur Klassenbeschreibung in der objektorientierten Programmierung.
2. Wir können über die Charakteristik eines bestimmten Objekts sprechen, das durch ein temporäres Konzept repräsentiert wird, das durch eine Handlungswahrnehmung erzeugt wird. Zum Beispiel wird die intrasystemische Darstellung (Bedeutung) des Ausdrucks „Welche Farbe hat dieses Buch?“ Ein neues temporäres Konzept sein, ein Handlungsmerkmal, das auf der Grundlage des verallgemeinerten Konzepts „Farbe von etwas“ (Punkt 1) und des temporären Konzepts „Dieses Buch“ erstellt wurde. In der Eigenschaft „Farbe von etwas“ zeigt der Parameter des Aktionsobjekts auf „Dieses Buch“. Es ist ein Analogon einer Klasseninstanz in der objektorientierten Programmierung mit einem bestimmten Wert des Aktionsobjekts.
3. Und Sie können das Ergebnis der Aktion festlegen. Bei dieser Option handelt es sich um eine interne Darstellung von Bestätigungssätzen, z. B. "Die Farbe dieses Buches ist rot." Es ist eine Entsprechung einer Klasseninstanz in der objektorientierten Programmierung, in der das Aktionsobjekt und das Ergebnis angegeben werden.
4. Und schließlich kann das Ergebnis der Aktion festgelegt werden, aber das Objekt ist nicht festgelegt. Bei dieser Option handelt es sich um eine interne Darstellung von Ausdrücken wie "Etwas Rotes" oder "Etwas Großes". Es ist ein Analogon einer Klasseninstanz in der objektorientierten Programmierung, in der nur das Ergebnis angegeben wird.

Eine interne Struktur (die Aktion, ein bestimmtes Zeichen zu überprüfen) unterliegt so verschiedenen Konzepten wie 1) einem verallgemeinerten Konzept - einer Eigenschaft ("Form"), 2) einer Frage nach der Eigenschaft eines bestimmten Objekts ("Wie ist die Form dieses Steins?").
3) eine Aussage über die Eigenschaft eines bestimmten Objekts („Der oben liegende Stein ist rund“) und 4) eine Angabe eines bestimmten Objekts mit bestimmten Eigenschaften („Etwas rundes“).
Die Möglichkeit, das Ergebnis einer Aktion festzulegen, ohne die Bildeigenschaften tatsächlich zu überprüfen, ist äußerst wichtig. Hiermit können Sie Informationen zu Objekten verarbeiten, wenn das tatsächliche Bild des Objekts fehlt. Dies ebnet den Weg für die Konstruktion jeglicher, auch abstrakter Konzepte, zum Beispiel „jemand ist gut“, „jemand wird geachtet“, „logarithmische Funktion“ und so weiter.

Berücksichtigen Sie die mögliche interne Struktur der Handlungsmerkmale. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass es Hinweise auf den Gegenstand der Maßnahme und das Ergebnis geben muss. Im Rahmen der Aktion müssen Aktivitäten durchgeführt werden, um das Bild des Objekts darzustellen, bestimmte Eigenschaften dieses Bildes zu überprüfen und das Ergebnis zu formulieren (das entsprechende Konzept aktivieren und eine Verknüpfung zum Ergebnis der Aktion herstellen). Bei einem vorgegebenen Ergebnis werden Aktivitäten zur Präsentation und Verifikation des Bildes nicht durchgeführt.
Schematisch ist dies in Fig. 4 dargestellt


Abb. 4 Mögliche interne Handlungsmerkmale

2.5.2. Vergleichende Konzepte, Konzepte der Beziehung

Im vorherigen Abschnitt haben wir über die Zeichen gesprochen, die ein bestimmtes Bild charakterisieren, und festgestellt, dass die Bedeutung dieser Konzepte darin besteht, diese Zeichen mit bestimmten, zuvor bekannten Mustern zu vergleichen. Bei der Bestimmung beispielsweise der Farbe wurde ein Vergleich mit Mustern bekannter Farben durchgeführt und die Übereinstimmung als Ergebnis gewertet.

Wird jedoch nicht mit einer vordefinierten Vorlage verglichen, sondern mit den Vorzeichen eines anderen Objekts, so erhalten wir vergleichende Begriffe oder Begriffsbeziehungen. Zum Beispiel "etwas ist mehr als etwas", "etwas ist heller als etwas", "etwas ist höher als etwas" und so weiter.

Ebenso wie Eigenschaften müssen Beziehungen nicht nur auf Zeichen beruhen, die in dem von den Rezeptoren wahrgenommenen Bild enthalten sind. Es ist durchaus möglich, dass Konzepte, die keine explizite externe Vertretung haben, zum Beispiel "Er ist ihr Ehemann", "Er ist der Abteilungsleiter", "Etwas gehört jemandem." Manchmal ist es sogar schwierig, klare Regeln für die Überprüfung eines bestimmten Attributs zu formulieren, beispielsweise für den Begriff der Zugehörigkeit.

In Abwesenheit des einen oder anderen Beziehungsobjekts stellen sich Fragen (z. B. „Was gehört zu Sasha?“, „Wessen Stift ist das?“).

2.5.3. Objekt - Bild und Menge von Eigenschaften

Das von den Rezeptoren wahrgenommene Bild kann entweder in Form von Signalen dargestellt werden, aus denen dieses Bild besteht - „Fotografien“, oder als eine Reihe von Ergebnissen von Aktionen zur Überprüfung einiger Zeichen, dh einer Reihe von Merkmalen oder beidem.

Die Kombination von Bild und / oder Merkmalen, die immer zusammen gefunden werden, wird zweckmäßigerweise durch das Konzept eines Objekts dargestellt .

5 zeigt eine mögliche Darstellung eines Objekts, das durch das visuelle Bild "Bild 1", das damit verbundene Klangbild "Bild 2" und zwei Eigenschaften "Farbe" und "Form" gekennzeichnet ist.


Abb. 5 Mögliche Darstellung des Objekts

Beachten Sie, dass die Bedeutungen "Rund" und "Rot" Bilder von "Text" -Rezeptoren sind, dh Wörter. Natürlich gibt es beim Menschen keine "Textrezeptoren", die auf Computerinformationssymbole reagieren, und sie sind ein mögliches Beispiel für ein künstliches System zur Verarbeitung von Symbolinformationen.

2.5.4. Das Merkmal "sein"

Unter allen möglichen Merkmalen gibt es eines, das immer vorhanden ist und sozusagen die Grundlage für das Auftreten anderer Merkmale darstellt. Diese Eigenschaft reflektiert das Sein, die Anwesenheit von etwas. Und danach kann dieses Etwas andere Eigenschaften haben.
Dieses Merkmal wird durch die Worte "sein", "sein" ausgedrückt. Die zugrunde liegende Aktion prüft, ob ein Signal oder eine Reihe von Signalen vorhanden ist.


Abb. 6 Merkmal ist / sein

Fig. 6 zeigt, dass es einen Unterschied zwischen der assoziativen Verbindung zwischen den Objekten Image1 und Image2 und der Kommunikation durch das Konzept von Is gibt. Im ersten Fall „taucht“ beim Wahrnehmen eines Bildes ein zweites Bild im System auf, und im zweiten Fall entsteht Wissen über das Objekt .

Assoziative Verknüpfungen können zu bedeutungslosen und nicht zusammenhängenden Bildern führen und sind im Allgemeinen zufällig, aber durch Konzepteigenschaften verbundene Bilder sind bereits sinnvoll, da sie einen bestimmten Test enthalten und uns über das positive Ergebnis dieses Tests informieren. Daraus entsteht der Begriff der Wahrheit und der Lüge sowie der Logik als Regelwerk für die Arbeit mit Begriffscharakteristika, das es einem ermöglicht, andere aus einem wahren Begriff zu generieren, der auch wahr sein wird.

Die externe Repräsentation von Konzepten und Merkmalen erfolgt durch die Aktionsrepräsentation, die die externe Form durch Kombination der Repräsentationen des Merkmals selbst, des Objekts und des Ergebnisses erstellt. In 6 ist es innerhalb der Konzeptmerkmale von Ja gezeigt.

Wir haben also gesehen, dass eine bestimmte Aktion den folgenden Konzepten zugrunde liegt:

• Merkmal (Validierungsmaßnahme)
• Beziehung (Validierungsaktion)
• Objekt (Feature-Set)

Fügt man hier die Konzepte hinzu, die die tatsächlichen Handlungen oder Prozesse darstellen, und verwandte Konzepte (z. B. Zweifel, Wahrscheinlichkeit usw.), so kann anscheinend alles Wissen durch solche Strukturen beschrieben werden, die auf Handlungen und den Beziehungen zwischen ihnen beruhen.

Somit wird klar, dass die Schlüsselfrage die Frage der Verwaltung von Aktionen ist, d. H. Welche Aktion zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgeführt wird und welche als nächste ausgeführt wird. Betrachten Sie dies im nächsten Abschnitt.

2.6. Aktionsverwaltung

2.6.1. Aktionsrezeptoren

Zu Beginn haben wir erwähnt, dass die durchgeführten Aktionen gefühlt werden, was bedeutet, dass die Aktionen bestimmte Rezeptoren haben. Es scheint, dass das System in der Lage sein sollte, zwischen den folgenden Situationen zu unterscheiden:

• Aktion läuft
• Aktion gerade erfolgreich abgeschlossen
• Aktion fehlgeschlagen

Das heißt, die interne Struktur der Aktion sollte die Rezeptoren dieser Situationen einschließen. Das Vorhandensein von Aktionsrezeptoren ermöglicht es Ihnen, Signale von herkömmlichen Rezeptoren (visuell, akustisch usw.) korrekt zu interpretieren. Zum Beispiel wird es möglich, zwischen einer Situation, in der wir ein Objekt tatsächlich sehen, und einer Situation zu unterscheiden, in der wir es uns nur vorstellen.


Abb. 7 Verfeinerung von Mustern durch Aktionsrezeptoren

In den letzten Abschnitten haben wir die Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen angesprochen und in den Figuren angegeben. Diese Bindungen haben ein Aktivitätssignal von einem Element zum anderen übertragen. Beispielsweise kann ein bestimmter Satz von Bindungen von Rezeptoren einen Detektor bilden. The communication from the detector can to a complexeren detector or to a effector lead, for a action trigger. Im Allgemeinen kann die gesamte Aktivität des Systems in Abhängigkeit von verschiedenen Signalen an den Rezeptoren dargestellt werden.

Betrachten Sie die möglichen Optionen zur Aktivierung einer bestimmten Aktion (siehe Abb. 8).


Abb. 8 Optionen

Option 1. In dem System kann eine Verbindung zwischen dem Detektor und dem Effektor selbst oder einer Gruppe von Effektoren hergestellt werden (in Fig. 8 durch die Nummer 1 angegeben). In diesem Fall wird, wenn eine bestimmte Situation eintritt, ein bestimmter Effektor ausgelöst. Dies bildet sogenannte Reflexe.

Option 2. Die Kommunikation vom Detektor erfolgt nicht direkt zu den Effektoren, sondern zu einer speziellen Struktur, Aktion (in Abb. 8 mit 2 gekennzeichnet). Damit die Aktion ausgeführt und ein Signal an den entsprechenden Effektor gesendet werden kann, ist eine Genehmigung der in der Abbildung angegebenen Sonderaktion durch die Aktion "Aktion auswählen" erforderlich. Das heißt, Link 2 startet die Ausführung der Aktion nicht, sondern teilt der Aktion "Aktion auswählen" nur irgendwie mit, was zu tun ist. Die Aktion "Aktion auswählen" funktioniert automatisch. In diesem Fall muss bei der Aktion „Wahl der Aktion“ nicht gesucht werden, was zu tun ist. Sie muss lediglich der vorgeschlagenen Wahl zustimmen. So erfolgt die Automatisierung, wenn das System aufgrund von Erfahrung oder Schulung dazu verwendet wird, bestimmte Aktionen in einer bestimmten Situation auszuführen. In diesem Fall bleibt es möglich, das Verhalten zu ändern,da die Aktion "Aktion auswählen" möglicherweise nicht mit der vorgeschlagenen Option übereinstimmt und trotz der Aktivität der Kommunikation 2 eine andere auszuführende Aktion auswählt.

Option 3. In diesem Fall besteht keine Verbindung von den aktiven Meldern zu einer Aktion, oder die vorgeschlagenen Verbindungen (Typ 2) entsprachen nicht der Aktion "Aktion auswählen". In diesem Fall wird eine komplexe Logik ausgeführt, um die auszuführende Aktion auszuwählen (das System „denkt“). Der Vorgang der Auswahl einer Aktion kann durch externe Signale beeinflusst werden (in Abb. 8 durch Link 4 dargestellt). So können beispielsweise Aktionen unterbrochen werden, wenn neue Signale auftreten. Ein solches Verhalten ist in der Neurophysiologie als Orientierungsreflex bekannt, der die Aufmerksamkeit auf einen neuen Reiz lenkt.

2.6.2. Aktionsauswahlprozess

In diesem Abschnitt beschreiben wir den Vorgang, der als Teil der Aktion "Aktion auswählen" in Abb. 8 ausgeführt wird. Diese Aktion wird automatisch ausgeführt, wenn keine Reflexaktivitäten vorhanden sind (Typ 1 des vorherigen Abschnitts).

Während der Lebensdauer des Systems kann sich der in diese Aktion eingebettete Algorithmus ändern und verbessern. Aber es scheint, dass er mindestens die folgenden Eigenschaften haben sollte:

• Die Auswahl der nächsten Aktion sollte nicht zufällig sein, sondern sollte konzentriert sein.
• Die abgeschlossene Aktion sollte eine Bewertung erhalten - Erfolg / Misserfolg. Das Scheitern der Aktion sollte bei der nächsten Wahl berücksichtigt werden.
• Bei der Auswahl einer Aktion sollten Aufforderungssignale von der Zuordnungsebene berücksichtigt werden (Verbindungen des Typs 2 des vorherigen Abschnitts).

Um die erste Eigenschaft zu implementieren, muss das System erstens über die Ziele und Bedürfnisse des Systems zu einem bestimmten Zeitpunkt informiert sein, zweitens über die erwarteten Ergebnisse jedes bekannten Aktionssystems und drittens über die Bedingungen für den erfolgreichen Abschluss der Aktion.
Ein großes Plus des vorgeschlagenen Ansatzes besteht darin, dass alle drei Arten von Informationen (Ziele, erwartete Ergebnisse der Maßnahme und notwendige Bedingungen für die Maßnahme) von einer Einheit dargestellt werden können - dem in Abschnitt 2.5.1 beschriebenen Konzeptmerkmal. Beispielsweise kann das Merkmal "etwas in der Nähe" in den erwarteten Ergebnissen der Aktion "Annäherung an etwas", in den erforderlichen Bedingungen der Aktion "etwas in die Hand nehmen" und zu einem bestimmten Zeitpunkt auch ein Ziel sein.

Wir zeigen diese Elemente in Abb. 9.


Abb. 9 Auswahl der Aktionen

Das System enthält eine Liste von Zielen , bestehend aus Zeigern auf Konzepteigenschaften (die Bedeutung dieses Ziels wird ebenfalls gespeichert). Mit dieser Liste sowie mit einer Liste von Aktionen mit aktiven assoziativen Beziehungen ("Hinweise", Typ 2-Beziehungen) funktioniert auch die Aktion "Aktion auswählen". Außerdem enthält jede dem System bekannte Aktion zwei Zeigerlisten - eine mit den Voraussetzungen für die auszuführende Aktion und eine mit den Merkmalen des Ergebnisses . Basierend auf diesen Informationen bestimmt der Aktionsalgorithmus „Aktion auswählen“, welche Aktion bei Bedarf ausgewählt werden muss, um eine neue zusammengesetzte Aktion aus separaten bekannten Aktionen zu erstellen.

Im Allgemeinen sehen wir, wie der Aktionsbegriff, der von einem Elementareffektor ausgeht, von Hilfsstrukturen (Rezeptoren, Konzepte, Eigenschaften) umgeben ist. Diese Strukturen bilden ein bestimmtes Aktionsmodell, mit dem Sie das Ergebnis einer Aktion vor der tatsächlichen Ausführung auswerten können. Auf diese Weise können Sie Aktionen planen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Neben zielgerichtetem Verhalten ist eine Reaktion auf einen erfolglosen Versuch, eine Aktion auszuführen, erforderlich. Mit Misserfolg ist die prinzipielle Unfähigkeit gemeint, die Handlung zu vervollständigen (oder sogar zu beginnen), beispielsweise aufgrund des Fehlens notwendiger Bedingungen (ein Versuch, in Abwesenheit von Wasser zu trinken oder einen Versuch, etwas sehr Schwieriges zu unternehmen).

Das Vorliegen einer solchen Situation wird vom Empfänger der erfolglosen Aktion gemeldet (Abschnitt 2.6.1). In diesem Fall müssen Sie vor der Suche nach der nächsten auszuführenden Aktion die Gründe analysieren, aus denen die vorherige Aktion fehlgeschlagen ist. Diese Analyse umfasst den Vergleich der Situation vor dem Ausführen einer Aktion mit früheren Situationen bei erfolgreicher Ausführung, das Hervorheben von Unterschieden (in Form von Konzeptmerkmalen) und das Anpassen von Modellen bekannter Aktionen (z. B. Hinzufügen der erforderlichen Bedingungen).

2.6.3. Erstellen einer Liste von Zielen

Betrachten Sie den Prozess der Erstellung einer Liste von Zielen. Wie bereits erwähnt, handelt es sich hierbei um eine Liste der zu einem bestimmten Zeitpunkt gewünschten Merkmale sowie deren Bedeutung. Diese Liste ist dynamisch - Elemente können aufgrund von Aktionen und Zielerreichung hinzugefügt und entfernt werden. Das Hinzufügen von Daten ist automatisch ("unbewusst") aus den Signalen bestimmter Rezeptoren möglich, die Effektoren aktivieren, die das Ziel zur Liste hinzufügen. Oder das Hinzufügen eines Ziels ist absichtlich ("bewusst") möglich, indem Sie eine spezielle Aktion "Ziel hinzufügen" ausführen.

Das Entfernen eines Ziels aus der Liste ist auch auf zwei Ebenen möglich - auf der Ebene der Effektoren, wenn Signale von den Rezeptoren die Beendigung der Notwendigkeit für etwas signalisieren, und auf einer "bewussten" Ebene, um die Erfüllung des Zielmerkmals zu überprüfen, nachdem eine Aktion ausgeführt wurde, die darauf ausgelegt ist, es zu erfüllen. Diese Überprüfung und Löschung der erreichten Ziele erfolgt im Rahmen der ersten Schritte der Aktion "Aktion auswählen". Das Löschen eines Ziels auf dieser Ebene kann durchgeführt werden, ohne das Zielmerkmal zu erreichen. Wählen Sie hierzu „Ziel löschen“, um eine Sonderaktion auszuführen.

Dies ist in Abb. 10 dargestellt


. 10 Aufstellung einer Zielliste

2.6.4. Folgenabschätzung

In den vorherigen Abschnitten haben wir die für die Planung des Verhaltens erforderlichen Strukturen untersucht - eine Liste der aktuellen Ziele des Systems und Modelle, die dem Aktionssystem bekannt sind, einschließlich Listen der für die Durchführung der Aktion erforderlichen Bedingungen und Eigenschaften, die sich aus den Ergebnissen der Aktion ergeben. Mit diesen Daten können Sie Aktionen auswählen, um Ziele zu erreichen. Hieran beteiligt sich die Sonderaktion „Wahl der Aktionen“.

Es kann Situationen geben, in denen das Ziel durch verschiedene Maßnahmen erreicht werden kann. Zum Beispiel, um den Hunger zu stillen, können Sie das Essen in der Küche essen, Sie können Essen im Laden kaufen, Sie können Essen von jemandem nehmen, Sie können es irgendwo stehlen. Angenommen, all diese Aktionen sind theoretisch möglich (es gibt Lebensmittel im Kühlschrank, das Geschäft befindet sich in der Nähe und es gibt Geld, und eine Person geht die Straße entlang und führt Einkäufe durch). In diesem Fall muss das System aus vier gleichermaßen möglichen Aktionen auswählen. Es sind einige Mechanismen erforderlich, um die Präferenz möglicher Maßnahmen zu bewerten. Bei jeder Aktion muss er die spezifische aktuelle Situation berücksichtigen und eine bestimmte Bewertung auf einer Skala von schlecht bis gut abgeben. Um diese Einschätzung wahrzunehmen, werden Rezeptoren benötigt. Und die Bewertung kann in Form einer speziellen Aktion durchgeführt werden, die Teil des Aktionsmodells ist und aktiviert,abhängig vom Zustand anderer Rezeptoren, Rezeptor-Scores.


Abb. 11 Folgenabschätzung

In Abb. 11 wird die Aktion „Folgenabschätzung“ von der Aktion „Aktion auswählen“ im Stadium der Auswahl aus theoretisch möglichen Aktionen durchgeführt. Diese möglichen Aktionen werden durch die Werte der Rezeptoren schlecht verglichen.

Die Aktion „Folgenabschätzung“ ist nicht statisch, sondern wird im Zuge von Schulungen und realen Aktionen erstellt und geändert.

Rezeptoren mit dem Rating „Schlechtes Gut“ können nicht nur bei der Beurteilung der Folgen von Handlungen aktiviert werden, sondern auch bei der Durchführung von Handlungen zur Wahrnehmung von Umweltsignalen. Sie scheinen alle anderen Signale zu ergänzen, „emotional“ zu färben. Wie auf der Grundlage anderer Signale können auf ihrer Grundlage Konzepteigenschaften gebildet werden (Abschnitt 2.5.1) - „Gut“, „Schlecht“, die in das Modell der Maßnahmen einbezogen und bei der Auswahl der Maßnahmen berücksichtigt werden können.

2.6.5. Möglicher Aktionsauswahlalgorithmus

Zuvor haben wir verschiedene Funktionen erwähnt, die im Rahmen der Aktion „Aktionsauswahl“ ausgeführt wurden. Versuchen wir, sie in einem Flussdiagramm zu kombinieren. Der in Fig. 12 gezeigte Algorithmus ist nicht der einzig mögliche und spiegelt nicht alle Merkmale wider, sondern dient nur zur Systematisierung und Interpretation der ausgeführten Funktionen.

Unter den Funktionen dieses Algorithmus gibt es eine Funktion, die wir zuvor nicht besprochen haben - dies ist die sogenannte Zielvertiefung, bei der die Liste der Ziele durch neue Ziele ergänzt wird, die auf der Grundlage der erforderlichen Bedingungen aus einem Handlungsmodell erstellt werden. Wenn es zum Beispiel ein Ziel von „Kein Hunger“ gibt, wird aus dem Aktionsmodell „Essen“ (unter den erforderlichen Bedingungen, für die das Konzept charakteristisch ist, dass „Lebensmittel in der Nähe sind“) das Ziel „Lebensmittel in der Nähe sind“ hinzugefügt und die Aktion „Ansatz Lebensmittel“ für deren Umsetzung erstellt. .


Abb. 12 Möglicher Aktionsauswahlalgorithmus

3. Fazit

In diesem Artikel wird daher versucht, das Konzept der Präsentation und Verarbeitung von Informationen zu beschreiben, das ich als "Dynamisches semantisches Netzwerk basierend auf Aktionen" bezeichnet habe.

Das semantische Netzwerk - weil Wissen in Form von Verbindungen von Konzepten und Bildern präsentiert wird. Dynamisch - denn aus Handlungswahrnehmungen entstehen temporäre Bilder und Konzepte, mit denen gearbeitet wird. Basierend auf Aktionen - da das Konzept auf einer Aktion basiert, um die sich immer komplexere Strukturen bilden, die zu einem komplizierteren Systemverhalten führen.

Da die Grundlage für die Entwicklung bekannte Fakten über das menschliche Nervensystem aufgenommen wurden, aber die begrenzte Kenntnisse in diesem Bereich zu einem großen Teil gegeben ist dieses Konzept eine Hypothese und Verifikation erfordert von Systemen für die Verarbeitung von verschiedenen Arten von Informationen Prototyping -. Text, visuelle und so weiter

in Wenn die im Artikel angegebenen Ideen zutreffen, haben darauf basierende Systeme die folgenden Eigenschaften:

• Die Bedeutung von wahrgenommener Information verstehen - die Bedeutung liegt in den Handlungen hinter den Bildern;
• Die Aktionen, die ausgeführt werden können, können erklärt werden - das System verfügt über eine Liste von Zielen, und die durchgeführten Aktionen werden auf der Grundlage eines Aktionsmodells ausgewählt, das Bedingungen und erwartete Ergebnisse enthält.
• Fähigkeit, Aktionsketten zu planen - Das Vorhandensein eines Aktionsmodells ermöglicht es Ihnen, Aktionsketten mit einem bestimmten erwarteten Ergebnis zu erstellen.
• Fähigkeit, aus Erfahrungen zu lernen - Durch die Anwesenheit von Aktionsrezeptoren können Sie die durchgeführten Aktionen „fühlen“, ihre Ergebnisse bewerten und Aktionsmodelle anpassen, wenn Erwartungen und Realität nicht übereinstimmen.

Viele Themen wurden im Rahmen dieses Artikels nicht behandelt, zum Beispiel das Konzept der Zeit und die Darstellung von Handlungsabläufen, die Analyse der eigenen Handlungen (Reflexion), Merkmale der Verarbeitung visueller Informationen und andere. Vielleicht werde ich in den folgenden Artikeln versuchen, mir Gedanken zu diesen Themen zu machen.

4. Referenzen

1. www.real-ai.ru - meine Seite mit detaillierten Informationen zu diesem Modell.
2. scorcher.ru — .