Sin comprender la naturaleza del surgimiento de la inteligencia y los mecanismos del comportamiento inteligente, la creación de inteligencia artificial es imposible. Es posible componer interminablemente redes de elementos de tipo neuronal variando su número, organización y algoritmos, pero es imposible repetir aleatoriamente en qué ha funcionado la evolución durante millones de años.La naturaleza de la actividad de los organismos vivos está determinada por sus necesidades asociadas con la necesidad de sobrevivir, comer, multiplicarse y ahorrar energía. Y ni una sola criatura viviente actúa fuera de los motivos internos formados por las necesidades. Y es imposible imaginar una mente desprovista de motivos y objetivos internos. Cada movimiento de nuestros ojos, el enunciado de las palabras, la formación de los pensamientos es el resultado del trabajo de los mecanismos responsables de satisfacer nuestras necesidades. El deseo de crear un intelecto absoluto, no causado por ninguna necesidad, conducirá a un mecanismo inactivo o actuará como un autómata.Nuestro mundo es muy complejo y diverso y no es posible crear reflejos para todas las ocasiones que permitan que el cuerpo tenga éxito en este mundo. Por lo tanto, la naturaleza ha creado un mecanismo que le permite formar y seleccionar reflejos que conducen al resultado deseado: estas son emociones o mecanismos emocionales.Pero qué tipo de necesidades puede tener la inteligencia artificial, porque no necesita tener hambre, una persona puede seguir la carga de su batería, y una sensación de miedo puede provocar acciones de autodefensa, amor y afecto; estos sentimientos incluso crearon muchos problemas para el hombre. Lo único que realmente necesita la inteligencia artificial es el deseo de aprender, la curiosidad y la búsqueda de cosas nuevas. La naturaleza de todas las emociones es similar y todas estas emociones posiblemente pueden encarnarse en inteligencia artificial.En nuestro cerebro hay muchas áreas y departamentos diferentes, y podemos decir que entre estos departamentos hay ciertas relaciones, estas conexiones son, por así decir, de un nivel más alto que las que están presentes entre las neuronas. Estos departamentos se influyen mutuamente a través de señales químicas; este es un tipo de canal de información más lento. Por ejemplo, ya hemos hablado sobre los cambios que ocurren en la corteza bajo la influencia de la noradrenalina, las neuronas corticales se vuelven más plásticas, la noradrenalina ocurre en la corteza debido a la activación de la mancha azul. Cuando discutimos el neuroelemento modulador, di un ejemplo con una sensación de miedo, que puede aumentar la sensibilidad de las neuronas motoras, haciéndonos más fuertes y más rápidos. Cada emoción está determinada por su área en el cerebro, o un grupo de áreas, las causas de ocurrencia, así como las acciones,que tiene en otras áreas y como resultado en el comportamiento del cuerpo.Para la mayoría de las emociones, se pueden distinguir dos estados: hambre y saciedad. La sed y el apagamiento de la sed, la tensión y relajación muscular prolongada, el miedo y la sensación de evitar el peligro, el dolor y la retirada del dolor, el aburrimiento y la emoción de la novedad, la falta de un objeto de apego y la alegría del contacto con un objeto de apego son dos partes de los mecanismos emocionales.¿Qué es el hambre?
Imagine una cierta región de neuronas en el sistema nervioso en la que con un aumento en la demanda, la actividad aumentará, cuanto mayor sea la demanda, más a menudo se activan estas células y más participan en la actividad. Y en consecuencia, en ausencia de actividad, la demanda de estas células no lo hará. Puede llamar a estas celdas: celdas de demanda, parecen requerir la implementación de acciones necesarias para calmarlas.Intente contener la respiración y sentirá la acción de las células según la demanda del centro respiratorio. Con el tiempo, al contener la respiración, las señales de los órganos internos sobre un aumento en el dióxido de carbono llegarán al centro nervioso responsable de la respiración, aumentando la actividad en él. La actividad aumenta tanto que pronto será imposible restringir la respiración a través del efecto inhibitorio de la corteza. Y este centro nervioso con su actividad causará el reflejo necesario para la inspiración. Cada requerimiento tiene sus propios requerimientos de neuronas, aunque en algunos casos el trabajo de grupos de estas células está interconectado.Un organismo vivo puede tener muchas necesidades y hay prioridades entre estas necesidades, la necesidad de autodefensa siempre es mayor que la necesidad de satisfacer el hambre de alimentos. Y la naturaleza ha establecido estas prioridades a través del nivel máximo de actividad para las celdas de demanda correspondientes y la supresión mutua. El cuerpo realizará esos reflejos que están asociados con la satisfacción de los requisitos de las células que tienen la primacía en este momento en su sistema nervioso.Gordon No. 324 El egoísmo y el altruismo de una neurona
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02.12.2003 — .
Considere cómo las necesidades y las emociones controlan el comportamiento del animal y qué procesos internos están sucediendo.
Para hacer esto, consideraremos un sistema configurado de cierta manera en el programa. El sistema contiene dos áreas A y B, estas áreas son necesarias para que podamos separar y aislar lógicamente grupos de neuroelementos. La región A es la región responsable de una determinada necesidad, y la región B tiene un conjunto de reflejos simples. Tres reflejos con los encabezados Q, W, E (a) la activación de los cuales conduce a tres acciones "1", "2", "3", respectivamente (b), cada reflejo tiene representaciones en el área A ©, y la transferencia de excitación entre el reflejo y la representación Tiene un carácter bilateral. Una organización similar se extrae de los principios de organización del sistema nervioso, pero se simplifica enormemente. Las áreas responsables de las emociones y las necesidades están localizadas en el sistema límbico; estas áreas están estrechamente relacionadas con el hipocampo,que es responsable de la memoria temporal y tiene representaciones de todas las áreas de la corteza, son posibles reflejos complejos en la corteza y prácticamente sin acceso al hipocampo, tenemos acceso a muchos reflejos corticales.Mediante el estímulo A podemos activar la demanda (d), este estímulo puede simbolizar, por ejemplo, una señal de los órganos internos sobre la ausencia de nutrientes necesarios, lo que conduce a una sensación de hambre y la activación de las células de demanda correspondientes (e). También puede haber una serie de estímulos adicionales que solo tienen un efecto modulador en las células de demanda, por ejemplo, los apetitosos olores de los alimentos pueden aumentar la sensibilidad de las células a los requerimientos de hambre de alimentos, lo que aumentará su actividad. Pero en ausencia absoluta de hambre, el olor a comida no afectará el comportamiento del animal.Suponga que cuando el animal realiza la acción "2", esto conducirá a la satisfacción de las necesidades y la saturación (f). La saturación será responsable del neuroelemento (g), cuya actividad conduce a la impresión en la región A. En este caso, la neuroplasticidad en la región cambia en un segundo de 0 a 0.1 y viceversa (h), así como la retirada de los efectos de los procesos de adicción. para neuroelementos. Cuando examinamos el tema de la memoria, hablamos sobre el mecanismo de la memoria emocional, y este es un ejemplo de cómo se usa este mecanismo. El centro del requisito (i) de la célula responsable de la actividad de las células también se suprime, pero esto no ocurre instantáneamente, sino con un cierto retraso, de modo que existe la posibilidad de formar conexiones asociativas. Un análogo de estos procesos se puede llamar la activación de las neuronas de dopamina,El neurotransmisor de dopamina es inhibidor, tiene un efecto inhibidor en las áreas responsables del hambre. También es posible liberar varias "hormonas de la felicidad", que afectan la plasticidad de algunas áreas del cerebro, cambian la capacidad de concentración y percepción, reducen el umbral del dolor, etc., que juntas pueden interpretarse como un estado de euforia o un aumento del estado de ánimo.
Incluso con la actividad del neuroelemento, el cumplimiento de acciones que no conducen a la saturación no causa ningún cambio significativo en el área A. Pero al primer inicio del reflejo que conduce a la saturación, se forma un arco reflejo que conecta el neuroelemento del requisito y la representación del reflejo que conduce a las acciones deseadas. Por lo tanto, se forma un circuito cerrado: la aparición de una necesidad conduce a la activación del neuroelemento requerido, que activa el reflejo que forma las acciones que conducen a la activación del centro de saturación. El sentimiento de plenitud apaga la actividad en el neuroelemento de la demanda, hasta que surge la necesidad nuevamente. Con cada repetición, el arco reflejo formado se fortalecerá al aumentar la fuerza de las sinapsis. En este caso, el valor de la fuerza máxima de sinapsis es 100, con plasticidad 0,1 tomará 10 repeticiones para lograr el valor máximo de la estabilidad del acto reflejo.Si cancelamos aún más la condición: mediante la acción "2" se produce la saturación, cuando surja la necesidad, esta acción se realizará de forma agresiva, al principio muy activa, pero con el tiempo los procesos de uso conducirán a la amortiguación de este reflejo, y los procesos de adaptación contribuirán a periódicas volver a la acción "2". No existen mecanismos para borrar la información, y se preservará el arco reflejo. El arco reflejo puede perderse debido al reentrenamiento y la participación de neuroelementos que pertenecen a él en otros actos reflejos. En un sistema biológico, una situación es posible cuando las acciones inútiles serán suprimidas por necesidades relacionadas con la conservación de energía, y de acuerdo con el mismo esquema, solo surgirá una necesidad cuando se realicen accionesy saturación al realizar reflejos que suprimen la acción de las neuronas motoras, como resultado de la inacción. Solo pensaremos en realizar la acción "2" cuando surja el pensamiento: "No lo intentes, es inútil". Y es mejor cuando las necesidades asociadas con la conservación de energía serían más bajas en prioridad y fortaleza que otras necesidades.
Otra opción es agregar la condición de que la acción "1" conducirá a la saturación. En este caso, no es suficiente con introducir una nueva condición, es necesario, ya que desde el principio demostrarle al cuerpo que existe esa oportunidad, es decir, entrenarla. Después de varios actos de entrenamiento, cuando surge una necesidad, ambas acciones se pueden realizar, aunque estas acciones pueden causar competencia cuando se realizan simultáneamente. Más a menudo se realizará ese acto reflejo, cuyo arco reflejo es más estable, en el que hay conexiones más fuertes, al final, este reflejo será completamente dominante. En pocas palabras, el cuerpo es más fácil de realizar aquellas acciones que anteriormente condujeron a resultados positivos, por supuesto, si otras necesidades no lo afectan.Si, por ejemplo, la ejecución de la acción "1" es más efectiva para la conservación de energía, entonces le dará una ventaja sobre la acción "2".
Y, por supuesto, es posible un reentrenamiento completo incluso en presencia de un reflejo máximamente estable, si se establece la apariencia de una sensación de plenitud solo en respuesta a la acción "1". Esto también requerirá algo de entrenamiento. Después de lo cual todavía es posible realizar la acción "2" ("por costumbre"), pero en última instancia, el cuerpo solo realizará la acción "1" cuando surja una necesidad.
El mecanismo considerado del trabajo de las emociones y la satisfacción de las necesidades es efectivo solo si hay ciertos reflejos de acciones previamente preparados y un maestro que, en el momento adecuado, conducirá a la implementación de las acciones necesarias. De hecho, esto es bastante consistente con la vida silvestre, pero ¿cuál es la situación en una situación en la que el cuerpo está tratando de estudiar de forma independiente el medio ambiente? Esto es posible gracias a la necesidad de nueva información, la necesidad de novedad, que es muy importante para el aprendizaje.En cuanto a cualquier otra necesidad, el mecanismo emocional de la necesidad de novedad funciona de acuerdo con principios similares, y en consecuencia debemos resaltar algún criterio de la novedad de la información entrante. Si el cuerpo no recibe nueva información durante mucho tiempo, entonces debe surgir una necesidad y deben activarse los requisitos correspondientes.La necesidad de nueva información aparece evolutivamente relativamente temprano, y los fisiólogos encuentran algunas redes neuronales básicas en el sistema nervioso para evaluar la novedad de la información. Por ejemplo, una red neuronal que le permite registrar cambios repentinos en el nivel de sonido, tales redes son necesarias para atraer la atención del cuerpo a los aspectos cambiantes del entorno.
Pero es difícil imaginar un esquema que pueda evaluar la novedad de la información a nivel de pensamiento abstracto, a nivel de formación de imágenes y asociaciones. Para un neuroelemento asociativo, hay una forma muy simple de evaluar nueva información cambiando el vector de propagación de excitación preferido. El ángulo entre el valor anterior de la dirección del vector y el nuevo, calculado en el momento de la activación, puede variar de 0º a 180º, cuanto mayor es este ángulo, más significativo es el cambio en los factores externos que afectan el cálculo del vector. Teniendo este criterio de novedad para cada neuroelemento en el momento de su activación, es posible obtener el valor de tiempo promedio del nivel de novedad.
En el análogo biológico, puede haber algún tipo de señal química de que la neurona tiene que iniciar un programa para cambiar la fuerza de sus sinapsis bajo la influencia de factores externos.Para comprender cuál es la emoción de la novedad, quiero presentar una cita del libro de Bauer T. "Desarrollo mental del bebé":, . 2—3- . , . , . , : . , . , , , . , .
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Cuando comienza la prueba de hipótesis, el bebé después del primer éxito casi no mira la fuente de luz. Le lanza una mirada fugaz para asegurarse de que esté iluminado o no. Después de asegurarse de que la luz está encendida, puede mostrar signos de placer, pero no presta atención a la fuente de luz, que claramente no es la razón de su satisfacción.
Analicemos los mecanismos internos del comportamiento del niño del ejemplo descrito usando el ejemplo modelo:
Dos áreas A y B, la primera es el área responsable de la emoción de la novedad, la segunda área es el área en la que se evalúa el nivel de novedad de la información recibida. La región B tiene cuatro señales de entrada (a), supongamos que la señal Q es un motivo interno o externo determinado para girar la cabeza hacia la izquierda, esta señal motivadora activa el reflejo correspondiente, lo que lleva a la acción "1" (b), que será el acto de girar la cabeza a la izquierda Un estímulo similar W, pero ya para girar la cabeza hacia la derecha. El irritador E puede ser un motivo interno para girar la cabeza primero hacia la izquierda y luego hacia la derecha, en el área de la corteza primordial se forman imágenes de combinaciones enteras de movimientos, por lo que la presencia de esta representación del reflejo es bastante lógica. Y el estímulo R es el resultado de la aparición de una imagen visual de la inclusión de la luz. Reflejosasociados con el sistema motor tienen oficinas de representación tanto en el área B (c) como en el área A (e).Las combinaciones de estímulos formarán nuevos arcos reflejos, nuevos caminos para la propagación de la excitación, lo que indicará un alto nivel de novedad de información, y la repetición de las mismas combinaciones cada vez mostrará un nivel cada vez menor de novedad.En este ejemplo, se utiliza un algoritmo de evaluación de novedad más sofisticado, que permite evaluar una misma combinación por el nivel de novedad con una caída del 10-20% en cada repetición, pero la diferencia en el vector de la propagación de excitación preferida también se basa en él. El valor del nivel de novedad en el gif se puede ver en la parte superior derecha arriba del área B.En ausencia de información con un nivel de novedad superior al 70% en la región B, el hambre de información se establece durante 10 segundos, y surge la necesidad de novedad (f). La emoción de la novedad en relación con otras necesidades es muy baja, pero la necesidad de su satisfacción surge muy rápidamente, es decir. La necesidad de novedad es inferior en los casos de necesidad de autoconservación, las emociones de miedo son siempre más fuertes, pero la necesidad de novedad es prácticamente insoluble. Por ejemplo, esta emoción controla las sacádicas de nuestros ojos, al momento de ver las imágenes, tan pronto como la información transmitida desde los receptores del ojo tiene un bajo nivel de novedad, los ojos se mueven. La rapidez con que el ojo se mueve a través de la imagen indica la velocidad de los ciclos de hambre y saturación para la emoción de la novedad. Por supuesto, el nivel de novedad para diferentes áreas del cerebro se puede evaluar de diferentes maneras.Un alto nivel de novedad (> 70%) en la región B conduce a la activación de una red neuronal (h), lo que aumenta la plasticidad en la región A por un corto período de tiempo y elimina el efecto de habituación en ella (j) para que se formen arcos reflejos que se asociarán con acciones que conducen a la saciedad. A continuación, se produce la supresión de la actividad celular del requisito (i).Las acciones que llevaron a la saturación de la necesidad de novedad se repetirán incluso si no brindan satisfacción, pero en este caso es posible suprimir la acción por la influencia de otras necesidades, por ejemplo, la necesidad de ahorrar energía o volverse adictivo. Combinaciones: girar la cabeza y encender la luz, o girar la cabeza y no encender la luz se evaluarán igualmente por el nivel de novedad al cambiarlas.En cada saturación, el efecto de la adicción disminuirá en el campo de la novedad responsable de la emoción, lo que conducirá a la aparición de actividad de reflejos previamente aprendidos. En el proceso de aprendizaje, los viejos reflejos serán eliminados por los nuevos.En el sistema nervioso, hay áreas responsables de las contracciones musculares individuales: la corteza motora o motora, pero también las áreas en las que se forman combinaciones completas de estos movimientos: la corteza primordial. Tal vez la presencia de una región con un nivel abstracto más alto en el que se forma una determinada imagen: "girar la cabeza", la conexión con esta imagen del centro de la necesidad de novedad, puede conducir a una imitación de la búsqueda de combinaciones que incluyan la luz.Los niños a menudo hacen preguntas como: "¿Por qué?" solo porque el centro de su emoción de novedad está asociado con el desempeño de una acción determinada, su experiencia les dice que al hacer esta pregunta, existe la posibilidad de obtener nueva información y, en consecuencia, satisfacer la necesidad de novedad.La necesidad de novedad es muy importante para aprender a dominar el aparato de articulación y las habilidades motoras. Estos sistemas tienen retroalimentación, las acciones de la motilidad, la actividad motora se reflejan inmediatamente en los receptores de los órganos de la visión, el tacto, el aparato vestibular, y el efecto del aparato de articulación se refleja en los receptores del órgano auditivo. En las primeras etapas del desarrollo del animal, una combinación de acción y percepción de los resultados de esta acción forma nuevos arcos reflejos que, teniendo en cuenta el mecanismo emocional de la necesidad de novedad, conduce al deseo de repetir estas acciones, así como una combinación de acciones similares.Un ejemplo sería la charla sobre bebés, que comienza activamente alrededor de los seis meses. Esta etapa del desarrollo del niño se inicia a través de la activación de reflejos incondicionados que provocan la pronunciación de los sonidos, pero se apoya en la emoción de la novedad, lo que obliga al niño a pronunciar los mismos sonidos o reproducirlos.El deseo de juegos activos, interacción con objetos, etc. Permite a un animal y a una persona no solo satisfacer la necesidad de novedad, sino que también enseña cómo manejar su cuerpo y dar forma a su imagen.Los mecanismos para satisfacer las necesidades son lo suficientemente universales como para resaltar los criterios internos del hambre y la saciedad. Por ejemplo, considere la emoción del afecto. Existen diferentes tipos de afecto: afecto mutuo de madre e hijo, afecto por el cónyuge, pariente, etc. Esta emoción se expresa en el deseo de estar cerca del objeto de apego o de tenerlo a la vista. En caso de pérdida del objeto de apego, puede ocurrir un estado alarmante o estresante, y si el objeto de apego regresa, se manifiesta alegría y otros signos de placer. La investigación y los experimentos del etólogo australiano Konrad Lorenz demuestran los mecanismos de la emoción del apego. Por ejemplo, al examinar el comportamiento de los patitos, Lorenz descubrió que el bebé salió del huevo en primer lugar buscando la "imagen de la madre".Lo único que se suponía que debía hacer el solicitante del papel de madre era mudarse. Si un objeto en movimiento aparece frente a solo los patitos nacidos, los patitos comienzan a seguirlo. El proceso de grabación de una imagen de un objeto adjunto se llama impresión. Después de un día con un poco, después del nacimiento, termina la huella de la madre de los patitos. Después de eso, ya ignoran por completo incluso a su verdadera madre. Y sigue más de buena gana a la "madre sustituta".En ciertos puntos clave de la vida del organismo, las células de las imágenes activas se marcan y esto se hace presumiblemente utilizando el mediador de oxitocina. La oxitocina se llama la hormona de la confianza y el afecto, se secreta durante los contactos e interacciones sociales exitosos, durante la lactancia, el aseo mutuo y las relaciones sexuales. El sistema nervioso recuerda aquellas neuronas que están activas en el momento de un aumento en el nivel de oxitocina.El criterio de hambre de emoción de apego puede ser un bajo nivel de actividad de las neuronas "etiquetadas", y el criterio de saturación es la actividad de estas neuronas. De acuerdo con el esquema descrito para satisfacer las necesidades, el sistema nervioso recordará y realizará aquellas acciones que conducen a un estado de saturación de las necesidades. El deseo de admirar la cara de los amantes, llorar y agarrarse mientras se separa de la madre, la manifestación de la ternura y el cuidado materno, el dolor por la pérdida de una relación familiar o la pérdida de una mascota: todo esto es el resultado del trabajo de los centros cerebrales responsables de las emociones de afecto.El modelo presentado del mecanismo emocional nos permite hablar sobre las características cualitativas de las emociones individuales. Al cambiar la velocidad o la medida de la saturación, la velocidad del inicio del hambre, el nivel máximo general de actividad de las células requeridas en relación con otros centros emocionales, se puede formar el carácter del sistema nervioso modelado.El nivel de curiosidad, la fuerza del afecto, el coraje, la codicia, la diligencia, la pereza, la alegría, estas y muchas otras cualidades de carácter se deben a la configuración inicial de los centros para satisfacer las necesidades.Los desarrolladores de programas con inteligencia artificial enfrentarán no solo tareas técnicas, sino también tareas relacionadas con las cualidades mentales del programa, esto se ilustra bien en la película "Eva: Inteligencia Artificial" (2011).
Comprender la naturaleza de las emociones ayudará a "programar" la inteligencia artificial para la ejecución de las tres leyes de la robótica, estas no serán solo instrucciones, sino que la implementación de estas leyes traerá verdadera alegría y felicidad a la mente artificial.Contenidos1. Simulador del sistema nervioso. Parte 1. Sumador simple2. Simulador del sistema nervioso. Parte 2. Neuroelemento modulado3. Simulador del sistema nervioso. Parte 3. Neuroelemento asociativo4. Memoria, consolidación de la memoria y neuronas de la abuela5. Modelado emocional o sentido electrónico de novedad6. Cerebelo asombroso7. Estructura y configuración cerebral inicial