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Ascenso al intelecto. Experiencia de clasificación jerárquica evolutiva.

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El artículo analiza una variante de la clasificación evolutiva-jerárquica de los dispositivos automáticos autónomos, que, en primer lugar, puede incluir organismos vivos, desde los protozoos hasta los humanos. Sin embargo, para abstraerse de las muchas funciones de un organismo biológico y centrarse solo en los principios generales de su interacción con el medio ambiente, y también para no limitar la clasificación a los sistemas vivos únicamente, el artículo utiliza el término "dispositivo" en lugar de "organismo".

El razonamiento se basa en un esquema significativamente simplificado del comportamiento de un organismo vivo: se presenta como un dispositivo cuya interacción con el entorno se especifica mediante un conjunto de algoritmos integrados en él. Un algoritmo se refiere a un esquema de comportamiento existente (guardado, fijo) de un dispositivo que puede implementarse de manera inequívoca y repetida en forma de acciones específicas. No se tienen en cuenta los motivos de la "puesta en marcha" (aplicación) de uno u otro algoritmo, ya sean influencias externas o establecimiento de objetivos internos. Pero incluso con este enfoque simplificado, fue posible construir una clasificación suficientemente productiva heurísticamente.

Un dispositivo elemental que interactúa de manera inequívoca y no variable con el entorno, un dispositivo elemental, se toma como el punto de partida para subir la escalera jerárquica.

Dispositivo elemental


El algoritmo de funcionamiento (comportamiento) de los dispositivos elementales se establece, se fija durante su diseño (nacimiento) y no cambia durante la operación. La adaptación de los dispositivos elementales al entorno se lleva a cabo solo mediante una modificación única del conjunto completo de algoritmos durante su creación (nacimiento) y la selección de los dispositivos más "adecuados" con la fijación (herencia) de soluciones exitosas. Por lo tanto, para adaptarse a los cambios en el entorno de los dispositivos elementales, es necesaria su reproducción constante con una variación de un conjunto de algoritmos.

Es razonable suponer que una vez efectivos (es decir, previamente seleccionados), pero eventualmente reemplazados por otros nuevos, los algoritmos no se "borran", sino que se guardan. Tal acumulación de algoritmos "listos para usar", en el futuro, permite que la población se adapte a las condiciones cambiantes de manera más rápida y efectiva, no "esperando" modificaciones exitosas al azar, sino usando algoritmos obviamente existentes y sus combinaciones.

Una consecuencia importante de la acumulación de algoritmos y el primer paso para superar el funcionamiento inequívoco de los dispositivos elementales es su aplicación constante de varios algoritmos diferentes en las mismas condiciones. Incluso la alternancia aleatoria de dos o más algoritmos por un dispositivo para resolver un problema aumenta significativamente la probabilidad de lograr un resultado positivo. Sin embargo, está claro que los dispositivos elementales no tienen un mecanismo para aislar el algoritmo más eficiente durante la operación (vida): la fijación de combinaciones exitosas de algoritmos se realiza solo seleccionando su complejo completo.

Dispositivos adaptables


Si para dispositivos elementales la eficiencia de la aplicación de algoritmos se evalúa solo como resultado de la supervivencia de algunos y la extinción de otros y la adaptación se logra solo a través de muchas generaciones, entonces para dispositivos más complejos que han acumulado un conjunto excesivo de algoritmos, existe una oportunidad real (y necesidad) de evaluar los resultados de los algoritmos durante la operación . El mecanismo de esta evaluación se implementó como un conjunto de algoritmos adicionales, que se pueden llamar emocionales. Los algoritmos de emoción, a diferencia de los algoritmos de acción, no están directamente relacionados con la provisión de funciones específicas del dispositivo. Su tarea principal es iniciar algunos cambios en el dispositivo que nos permitan evaluar el éxito de los algoritmos de acción directamente durante su ejecución (o inmediatamente después),es decir, causar "emociones" negativas o positivas.

La acumulación de un número excesivo de algoritmos de acción, así como la aparición de algoritmos de emoción que evalúan su efectividad, crearon la base para la formación de un nuevo tipo de dispositivo, que se puede llamar adaptativo. La principal diferencia entre un dispositivo adaptativo y uno elemental es su capacidad para consolidar el uso de los algoritmos más eficientes cuando cambia el entorno. Por lo tanto, la adaptación de los dispositivos no se realiza a través de las generaciones, sino directamente en el proceso de su funcionamiento (vida).

La adaptación adaptativa del dispositivo también ocurre aleatoriamente, por prueba y error, pero la elección no se realiza entre las opciones para conjuntos completos de algoritmos, sino entre varios algoritmos.

Si la transición de un dispositivo elemental a uno adaptativo fue causada por la diferenciación interna del dispositivo asociada con la acumulación de un número excesivo de algoritmos, entonces el siguiente salto jerárquico es causado por la no identidad externa del dispositivo adaptativo consigo mismo. Cambiar el dispositivo adaptativo durante su funcionamiento (vida) hace necesario, al evaluar los resultados de la aplicación de los algoritmos, incluirse como uno de los elementos del entorno, lo que impulsa la formación del siguiente tipo de dispositivo: un dispositivo reflexivo.

Dispositivo reflectante


La diferencia fundamental entre un dispositivo reflexivo y uno adaptativo es su capacidad para seleccionar a priori (antes de realizar acciones) uno de los algoritmos de comportamiento disponibles. Esto fue posible gracias a la repetición regular mediante dispositivos adaptativos del proceso de elección de la mejor opción de acción posible. Como resultado, el mecanismo de esta elección se arregló en forma de un algoritmo adicional: el algoritmo de reflexión, como si se basara en los algoritmos de comportamiento. A diferencia de los algoritmos de emociones que evalúan el resultado de las acciones, el mecanismo de reflexión se activa antes de la ejecución de los algoritmos de acciones externas.

Una evaluación reflexiva del algoritmo de comportamiento más adecuado antes de la acción en sí misma le permite responder a los cambios ambientales mucho más rápido, en la situación actual, en lugar de por ensayo y error. Pero la presencia del algoritmo de reflexión no elimina el momento probabilístico en el funcionamiento del dispositivo, es solo que la búsqueda de algoritmos desde la esfera externa ha pasado a la "interna".

Como ya se señaló, la formación de la reflexión es una consecuencia directa de la diferenciación del dispositivo adaptativo en el tiempo, su no identidad en sí misma en varios momentos de funcionamiento. Podemos decir que el algoritmo de reflexión restaura la integridad temporal del dispositivo; con un cambio frecuente en los algoritmos de comportamiento, es la reflexión la que fija su identidad.

Cuando se discute el problema de la adaptación, es costumbre introducir el concepto de "modelo ambiental". En el caso general, el modelo se considera como un sustituto (sustituto interno) del mundo circundante, lo que permite que el dispositivo responda adecuadamente a las influencias externas. Sin embargo, con este enfoque, se puede afirmar que el modelo del entorno de dispositivos de niveles prereflexivos es absolutamente idéntico al conjunto de sus algoritmos. Es decir, el mundo exterior para dispositivos elementales y adaptativos consiste solo en lo que pueden responder y en lo que pueden influir, es decir, en los elementos de los algoritmos de su funcionamiento (por ejemplo, el modelo del mundo del tanque de drenaje consiste solo en el nivel del agua y el evento de presionar el mango ciruela). Solo después de la formación del algoritmo de reflexión: el dispositivo se distingue de sí mismo,separarse a sí mismo como un elemento del entorno: el modelo del entorno está separado del complejo de algoritmos de acción. Pero, de hecho, este nuevo modelo, que incluye el dispositivo como elemento del entorno, no es más que un conjunto de algoritmos que conforman el mecanismo de reflexión.

Es esto, que ya no es externo, sino interno y no está espaciado en el tiempo, sino una distinción única entre el dispositivo en sí y sí mismo, la distinción en sí misma de dos tipos de algoritmos, dos modelos del entorno, crea nuevas posibilidades para adaptar los dispositivos a los cambios en el entorno externo.

Por un lado, (1) la presencia del mecanismo de reflexión no solo nos permite hacer una estimación a priori de la efectividad de los algoritmos del conjunto existente, sino que también crea una oportunidad real para generar algoritmos de comportamiento fundamentalmente nuevos que no se establecieron durante su creación (nacimiento). Los nuevos algoritmos se crean como combinaciones de los existentes y se corrigen cuando se reconocen como útiles.

Por otro lado, (2) la separación del modelo del mundo externo, formado por la reflexión, del modelo activo-reactivo (modelo de acciones y reacciones) conduce a la posibilidad y necesidad de evaluarse a sí mismo por el dispositivo reflexivo no solo como (a) un elemento del entorno externo, sino también como (b) un elemento de su modelo. Tal separación interna del dispositivo en (a) real y (b) ideal por sí misma también se distingue de sus "parientes" (dispositivos del mismo tipo), que, por supuesto, abre otro canal para reponer el conjunto de algoritmos directamente en el curso del funcionamiento (vida) dispositivos: imitación, adopción de algoritmos.

Por lo tanto, la mejora del dispositivo reflexivo con regularidad conduce a la formación de nuevos mecanismos para generar y transmitir algoritmos, lo que, con gran necesidad, requiere la aparición de un nuevo mecanismo para su conservación y, por lo tanto, la aparición de un nivel fundamentalmente nuevo de organización de dispositivos y sus complejos.

Dispositivos inteligentes


Para arreglar una corriente en continuo crecimiento de nuevos algoritmos generados durante la operación de dispositivos reflectantes, el antiguo método hereditario de fijación de algoritmos (tanto algoritmos de acción como algoritmos de reflexión, es decir, una estimación a priori de algoritmos de acción) se ha vuelto fundamentalmente inaplicable. El siguiente paso lógico en el desarrollo de métodos para operar con algoritmos fue la formación de mecanismos (1) para guardar algoritmos fuera de los dispositivos de ejecución y (2) para la "integración" externa de estos algoritmos en nuevos dispositivos. Los dispositivos que poseen tales habilidades se denominarán razonables, y la forma de acumulación (conservación) y distribución (transmisión) de algoritmos se denominará cultura, cuyo elemento principal es inicialmente el lenguaje.

Podemos distinguir varias diferencias fundamentales entre dispositivos inteligentes y reflexivos:

(1) El conjunto de algoritmos en los que un dispositivo razonable puede operar no se especifica durante su creación (nacimiento). Para formar un dispositivo inteligente completo, es necesario el proceso de "cargar" los algoritmos, llamado entrenamiento.

(2) Un dispositivo inteligente no solo puede elegir a priori el algoritmo más eficiente de los disponibles, sino que también puede reponer el conjunto de algoritmos del conjunto presentado en la cultura externa.

(3) Un dispositivo inteligente es capaz de capturar los algoritmos que crea fuera de sí mismo, en los elementos de la cultura.

Dadas estas características, en primer lugar, debe concluirse que un dispositivo razonable es un dispositivo fundamentalmente social (colectivo). Para su formación y funcionamiento, se requiere un cierto entorno de dispositivos inteligentes, portadores de cultura: la sociedad. Por lo tanto, a diferencia de las características de los dispositivos de niveles inferiores (como la adaptabilidad, la reflexión), la racionalidad es un concepto puramente social y sistémico. Si antes el tipo de dispositivo se configuraba "desde el nacimiento" y la multiplicidad de dispositivos era necesaria principalmente para garantizar la variabilidad de los algoritmos y la selección de los más efectivos, entonces para una inclusión razonable de dispositivos en la sociedad es una condición necesaria que lo define como tal. La racionalidad del dispositivo no es su característica inicial inmanente; se vuelve racional solo en la sociedad.

De hecho, el comportamiento racional en sí no difiere del comportamiento adaptativo de los dispositivos de niveles inferiores, ya que en un momento particular de la acción el método (fondo) de la formación del algoritmo no importa: genético, reflexivo o social. Una diferencia significativa entre un dispositivo inteligente es que durante la operación puede cambiar y complementar un conjunto de algoritmos, así como capturar nuevos algoritmos fuera de sí mismo.

La velocidad de adaptación al entorno de los dispositivos inteligentes es mucho mayor que la de los dispositivos de niveles anteriores. Esta velocidad está garantizada principalmente debido a la formación de conexiones horizontales (intemporales) entre dispositivos. Es decir, si cambiar los principios de interacción con el entorno de dispositivos sensibles requiere muchas generaciones, ya que solo pueden usar el método hereditario (vertical, espaciado de tiempo) para transmitir y guardar algoritmos, entonces, a un nivel razonable, nuevos algoritmos eficientes estarán disponibles para cada dispositivo casi instantáneamente, de acuerdo con al menos durante la vida de una generación.

La no programación inicial de un dispositivo inteligente, por un lado, y el crecimiento similar a una avalancha de nuevos algoritmos registrados en la cultura, por otro lado, condujeron naturalmente a la especialización de los dispositivos. Es decir, durante el período de entrenamiento, los dispositivos inteligentes pueden recibir diferentes conjuntos de algoritmos y, por lo tanto, difieren significativamente entre sí en el funcionamiento. La diferenciación de dispositivos según un conjunto de algoritmos de funcionamiento también se observa en niveles jerárquicos anteriores (separación sexual y otros tipos de separación intraespecífica en animales), pero se fijó estrictamente en el momento de la creación y ya no pudo cambiar durante el funcionamiento. La necesidad de diferenciación externa de dispositivos inteligentes es una consecuencia de (1) las capacidades limitadas de los dispositivos individuales para percibir todo el complejo de algoritmos acumulados en la cultura,y (2) las necesidades del funcionamiento de la sociedad en su conjunto.

Si bien se trataba de niveles razonables, era posible hacerlo sin aplicar el concepto de "programa". Un conjunto completo de algoritmos para un solo dispositivo constituía el único programa sin cambios de su funcionamiento. La formación de la diferenciación intra-social de los dispositivos, su especialización requiere la distinción de complejos individuales de algoritmos, que se pueden arreglar como una variedad de programas. Además del hecho de que varios dispositivos inteligentes, como ya se señaló, pueden tener diferentes programas, también pueden operar activamente con varios programas prácticamente independientes (profesionales, etc.) y reponer su composición en el proceso de funcionamiento.La capacidad de "descargar" muchos programas y de cambiar conscientemente de un programa a otro, dependiendo de las condiciones cambiadas, también es una diferencia significativa entre los dispositivos inteligentes y los reflexivos.

Cabe señalar que la introducción del concepto de "programa" es aconsejable solo cuando se determina la independencia de los programas de los dispositivos mismos, su pertenencia a la cultura y no al individuo. Aunque todos los programas como conjuntos específicos de algoritmos se implementan funcionalmente solo por dispositivos individuales específicos, pero (1) por su origen, (2) por diferencia de otros complejos de algoritmos, (3) por el método de fijación (almacenamiento), son de naturaleza cultural puramente social. Por lo tanto, sería más correcto llamarlos programas sociales.

De todos los programas sociales, el más importante, que requiere una "descarga" prioritaria a los dispositivos durante su capacitación, es el programa social universal: el lenguaje. A diferencia de los programas aplicados, es decir, los programas que implementan el funcionamiento directo de dispositivos inteligentes, el lenguaje determina y establece el funcionamiento de la sociedad en su conjunto. Proporciona directamente la preservación de nuevos algoritmos y su "carga" en los dispositivos. En la práctica, el lenguaje en la sociedad de dispositivos inteligentes realiza la función de reflexión (un algoritmo para administrar algoritmos), fija la identidad de la sociedad.

Del mismo modo que la presencia de un exceso de algoritmo y una diferenciación interna de dispositivos conscientes condujo a una transición a un nuevo nivel de organización, el desarrollo de una sociedad razonable para diferenciar la cultura en muchos programas sociales y formar un solo superprograma (lenguaje) con regularidad conduce a la posibilidad y la necesidad de un nuevo salto evolutivo - La llegada de los dispositivos inteligentes.

Dispositivos inteligentes


La esencia y el resultado de una etapa razonable de desarrollo fue: (1) separación de algoritmos de los dispositivos mismos, (2) integración de algoritmos en complejos - programas, (3) diferenciación de programas con la formación simultánea de un solo superprograma - lenguaje. Todo esto, en esencia, es una declaración del hecho de la aparición de una nueva realidad, un nuevo entorno, un segundo espacio de existencia de dispositivos inteligentes individuales: la cultura. Una consecuencia lógica de la formación de una nueva realidad fue la aparición de programas especializados que ya no se centran en adaptar los dispositivos al entorno, sino en los elementos operativos del espacio cultural. Dichos programas y dispositivos inteligentes que pueden operar en estos programas pueden llamarse inteligentes.

El principal resultado del funcionamiento de un dispositivo inteligente no es su adaptación al entorno (como en dispositivos de niveles anteriores), sino nuevos programas sociales. Si podemos hablar sobre el papel adaptativo de los programas intelectuales, solo lo referiremos a toda la sociedad, y no a un dispositivo intelectual específico.

Aunque un dispositivo inteligente puede capturar y guardar nuevos algoritmos generados por él, haciéndolos disponibles para otros dispositivos, esta capacidad de producir nuevos algoritmos no es su característica necesaria. La producción de nuevos programas sociales es la única y determinante función de los dispositivos inteligentes.

Cabe señalar que los dispositivos inteligentes son solo operativos, es decir, en el momento del "trabajo" de un programa inteligente. En otros períodos de su funcionamiento, la inteligencia de los dispositivos no se manifiesta explícitamente: interactúan con el entorno en función del conjunto existente de programas de adaptación razonables y de otro tipo. En consecuencia, la inteligencia es más una característica de un programa social especializado y no del dispositivo que lo implementa. Por lo tanto, sería más correcto hablar generalmente no sobre dispositivos inteligentes, sino sobre la actividad intelectual de los dispositivos inteligentes.

Además, dado que el funcionamiento de un programa intelectual no está directamente relacionado con la adaptación (adaptación efectiva al entorno) de un solo dispositivo, el programa intelectual tiene un estatus social (en todo el sistema) no solo por su origen (como otros programas sociales), sino también por su propia naturaleza. Los programas intelectuales no son individuales (1) en contenido (no destinados a adaptar un dispositivo en particular), ni (2) en volumen: los dispositivos individuales en el proceso de actividad intelectual pueden "cargar" y trabajar solo una cierta parte de cualquiera de los programas intelectuales. Es decir, podemos decir que los programas inteligentes están separados de dispositivos específicos no solo en su origen, en los métodos de fijación y transmisión (como programas razonables), sino también en su esencia,tomando forma gradualmente en nuevos objetos autosuficientes de la realidad, desarrollándose de acuerdo con su propia ley (por ejemplo, tales como sistemas religiosos y científicos). Los dispositivos inteligentes individuales, que se vuelven inteligentes por un tiempo, solo realizan y alimentan este desarrollo, siendo elementos auxiliares necesarios, pero ya secundarios. (La clasificación de los programas inteligentes merece una discusión por separado).

Conclusiones


En conclusión, se presentan breves características de los dispositivos de niveles evolutivos y jerárquicos seleccionados.

  1. El dispositivo elemental funciona de acuerdo con el algoritmo establecido en el momento de la creación (nacimiento) (un conjunto de algoritmos).
  2. El dispositivo adaptativo es capaz de seleccionar los algoritmos más efectivos de un exceso de un conjunto predeterminado por el método de estimación estadística de los resultados de su acción real.
  3. El dispositivo reflectante realiza una evaluación a priori (sin aplicación real) del éxito de la aplicación de los algoritmos disponibles.
  4. Un dispositivo inteligente funciona de acuerdo con programas externos (cargados en el proceso de aprendizaje): complejos de algoritmos, es capaz de almacenar nuevos algoritmos fuera de sí mismo en forma de elementos culturales, elige y cambia varios programas.
  5. El dispositivo inteligente genera nuevos programas.


La clasificación evolutiva y jerárquica propuesta de dispositivos (organismos) proporciona criterios completamente inequívocos para su reconocimiento. Aunque, por supuesto, no hay un límite claro entre los niveles seleccionados. Por ejemplo, un dispositivo inteligente sin programas sociales de "carga en él" es solo reflexivo, y un dispositivo inteligente fuera de la actividad intelectual (es decir, fuera del proceso de creación de nuevos programas) es un dispositivo inteligente ordinario y en su "racionalidad" e incluso la "adaptabilidad" puede ser muy inferior a los demás. dispositivos (no inteligentes) (por ejemplo, el famoso profesor distraído).

Esta clasificación jerárquica de dispositivos condicionales se puede percibir como hipotética, reflejando solo indirectamente el proceso real de evolución de la actividad nerviosa de los organismos vivos. Pero, probablemente, es precisamente esta abstracción de los sistemas reales lo que hace posible más libremente, sin profundizar en particular, darse cuenta y comprender la regularidad de la formación evolutiva de la actividad nerviosa superior.

San Petersburgo, 2004, mayo

Source: https://habr.com/ru/post/es393925/

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