情感建模或电子新颖感



如果不了解智能出现的本质和智能行为的机制,就不可能创建人工智能。可以通过改变类神经元的数量,组织和算法来无休止地组成网络,但不可能随机地重复数百万年来所做的工作。

生命有机体活动的性质取决于它们与生存,进食,繁殖和节省能量的需求相关的需求。而且,没有一个活的生物在需求形成的内部动机之外行动。很难想象没有内部动机和目标的头脑。我们眼睛的每一次运动,言语的表达,思想的形成都是负责满足我们需要的机制工作的结果。由任何需求引起的创造绝对智力的愿望将导致休眠机制或像自动机一样起作用。

我们的世界非常复杂和多样,不可能在所有场合都产生使身体在这个世界上成功的反射。因此,大自然创造了一种机制,使您可以形成并选择产生期望结果的反射-这些就是情绪或情绪机制。

但是人工智能可以具有什么样的需求,因为它不需要饥饿,一个人可以随心所欲地充电,恐惧感可以激起人们的自卫,爱心和感情-这些感觉甚至给人类带来了很多麻烦。人工智能真正需要的唯一东西是学习,好奇心和对新事物的追求。所有情绪的性质都是相似的,所有这些情绪都可能体现在人工智能中。

在我们的大脑中,有许多不同的领域和部门,可以说这些部门之间存在某些关系,这些联系实际上比神经元之间存在的联系更高。这些部门通过化学信号相互影响;这是一种较慢的信息渠道。例如,我们已经讨论了在去甲肾上腺素的影响下皮质发生了什么变化,皮质神经元变得更加可塑性,由于蓝点的激活,皮质中出现了去甲肾上腺素。当我们讨论调节神经元时,我举了一个带有恐惧感的例子,它可以增加运动神经元的敏感性,从而使我们变得更强大,更快。每种情感都取决于其在大脑中的区域或一组区域,发生的原因以及动作,它在其他区域具有的作用,并因此影响身体的行为。

对于大多数情绪,可以区分两种状态:饥饿和饱腹感。口渴的渴求和消退,长时间的肌肉紧张和放松,恐惧和避免危险的感觉,疼痛的痛苦和退缩,无聊和新颖的情感,缺乏依恋对象以及与依恋对象接触的乐趣都是情感机制的两个部分。

什么是饥饿?



想象一下神经系统中某个特定区域的神经元,随着需求的增加,活动会增加,需求越高,这些细胞被激活的频率就越高,并且它们越参与到活动中。因此,在缺乏活动的情况下,对这些细胞的需求不会增加。您可以将这些单元称为“需求单元”,它们似乎需要执行必要的动作来使它们平静下来。

尝试屏住呼吸,您会感觉到呼吸中枢需求细胞的动作。随着时间的流逝,屏住呼吸时,来自内部器官的有关二氧化碳增加的信号将进入负责呼吸的神经中枢,从而增加呼吸活动。活动量增加得如此之快,以至于很快就不可能通过皮层的抑制作用来抑制呼吸。这个神经中枢及其活动将引起必要的反射以激发灵感。每个需求都有其自己的需求神经元,尽管在某些情况下,这些单元组的工作是相互联系的。

生命有机体可能有很多需求,并且在这些需求之间有优先事项,自卫的需求始终高于满足粮食饥饿的需求。自然界已经通过相应需求单元的最大活动水平和相互抑制来设置这些优先级。身体将执行与神经系统中处于首要地位的细胞的需求满足相关的反射。

第324号戈登的神经元的利己主义和利他主义

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02.12.2003 — .


考虑一下需求和情绪如何控制动物的行为以及正在进行的内部过程。



为此,我们将考虑以某种方式在程序中配置的系统。系统包含两个区域A和B,这些区域是必需的,以便我们可以逻辑上分离和隔离神经元组。区域A是负责特定需求的区域,区域B具有一组简单的反射。标题为Q,W,E的三个反射(a)激活分别导致三个动作“ 1”,“ 2”,“ 3”(b),每个反射在区域A©中都有表示,并且反射与表示之间的激发转移具有双边性。从神经系统的组织原理可以得出类似的组织,但它大大简化了。负责情绪和需求的区域位于边缘系统中;这些区域与海马体密切相关,它负责临时记忆并具有皮层所有区域的表示,在皮层中可能发生复杂的反射,而实际上没有进入海马的通道,我们可以进入许多皮层反射。

通过刺激A,我们可以激活需求(d),这种刺激可以象征例如来自内部器官的关于缺乏必要营养素的信号,这会导致饥饿感和相应需求细胞的激活(e)。也可能有许多其他刺激仅对需求细胞有调节作用,例如,开胃的食物气味可增加细胞对食物饥饿需求的敏感性,这将增加它们的活性。但是在绝对没有饥饿的情况下,食物的气味不会影响动物的行为。

假设当动物执行动作“ 2”时,这将导致对需求的满足和饱和度(f)。饱和度将负责神经元(g)的活动,其活动会导致在区域A上留下印记。在这种情况下,该区域的神经可塑性从0变为0.1秒,反之亦然(h),以及成瘾过程的影响消失。用于神经元。当我们检查记忆主题时,我们谈到了情绪记忆的机制,这是如何使用这种机制的一个示例。要求(i)负责细胞活动的细胞的中心也被抑制,但这不是立即发生,而是有一定的延迟,因此可能会形成关联连接。这些过程的类似物可以称为多巴胺神经元的激活,多巴胺神经递质具有抑制作用,在引起饥饿的区域具有抑制作用。也可能释放各种“幸福荷尔蒙”,这些“荷尔蒙”会影响大脑某些区域的可塑性,改变注意力和感知能力,降低疼痛阈值等,这些总在一起可以解释为欣快状态或情绪增加。



即使具有神经元的活动,执行不导致饱和的动作也不会引起区域A的任何显着变化。但是在反射导致饱和的第一个开始时,就会形成一个反射弧,该反射弧连接了需求的神经元和反射以导致所需的动作。因此,形成了一个闭环:需求的出现导致需求神经元的激活,需求神经元的激活形成了导致饱和中心激活的动作的反射。饱腹感使需求的神经元活动停止,直到需求再次出现。每次重复,将通过增加突触的强度来增强形成的反射弧。在这种情况下,最大突触力的值为100,可塑性为0,1,需要10次重复才能达到反射动作稳定性的最大值。

如果我们进一步取消条件:通过动作“ 2”导致饱和,那么当需要时,将积极地执行此动作,起初非常活跃,但是随着时间的流逝,使用过程将导致这种反射的衰减,并且适应过程将有助于周期性反射。返回动作“ 2”。没有擦除信息的机制,反射弧将被保留。反射弧可能由于训练和属于其的神经元参与其他反射动作而丢失。在生物系统中,可能会出现以下情况:无用的动作会被与节能相关的需求所抑制,并且根据同一方案,只有执行任何动作时才会出现需求,由于无所作为,执行反射时的饱和度和饱和度会抑制运动神经元的作用。只有在出现这种想法时,我们才会考虑执行动作“ 2”:“不要尝试,这是没有用的。”而且,与节能相关的需求在优先级和其他需求的强度较低时会更好。



另一种选择是添加条件,条件是动作“ 1”将导致饱和。在这种情况下,仅仅引入一个新的条件是不够的,从一开始就向身体证明有这样的机会,那就是训练它是必要的。经过几次培训后,当需要时,可以同时执行两个动作,尽管同时执行这些动作会引起竞争。通常,将执行反射动作,其反射弧更稳定,其中存在更强的连接,最后,此反射将完全占主导地位。简而言之,如果其他需求不影响身体,则身体更容易执行以前导致积极结果的那些动作。

例如,如果执行动作“ 1”对于节约能源更为有效,那么它将比动作“ 2”更具优势。



当然,即使仅在动作“ 1”的情况下才出现饱腹感,即使在最大程度稳定的反射的情况下,也可以进行完全的再训练。这也将需要一些培训。之后,仍然可以执行动作“ 2”(“出于习惯”),但是最终,只有在需要时,身体才会执行动作“ 1”。



考虑到的情绪和满足需求的工作机制只有在预先准备好某些动作后才能反映出来,并且教师在适当的时候会导致采取必要的动作,这种作用才有效。实际上,这与野生动植物相当一致,但是在人体试图独立研究环境的情况下,情况又如何呢?由于对新信息的需要和对学习非常重要的新颖性,这是可能的。

对于任何其他需求,对新颖性的情感机制都是按照相似的原理工作的,因此,我们需要强调一些有关传入信息新颖性的标准。如果尸体很长时间没有收到新的信息,则应该出现需求,并应启动与之对应的要求。

在进化上对新信息的需求相对较早出现,生理学家发现神经系统中的一些基本神经网络可以评估信息的新颖性。例如,一个神经网络可以让您记录声级的突然变化,而这种网络对于吸引人体对环境变化方面的关注是必不可少的。





但是很难想象有一种方案可以在抽象思维,图像和联想形成的层次上评估信息的新颖性。对于关联神经元,有一种非常简单的方法可以通过更改首选的激励传播矢量来评估新信息。在激活时计算出的矢量方向的旧值与新方向之间的角度可以在0º至180º之间变化,该角度越大,影响矢量计算的外部因素的变化就越大。对于每个神经元在激活时具有这种新颖性标准,就有可能获得新颖性水平的平均时间值。



在生物类似物中,可能存在某种化学信号,神经元必须在外部因素的影响下启动程序以改变其突触的强度。

为了理解新颖的情感是什么,我想引用鲍尔·T·鲍尔(Bauer T)的书“婴儿的心理发育”的一句话:
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当假设检验开始时,第一次成功后的婴儿几乎不看光源。他转瞬即逝地瞥了他一眼,以确保他是否被点燃。确保照明后,它可以显示出愉悦的迹象,但它并不注意光源,这显然不是其满足的原因。


让我们以模型为例,从上述示例中分析孩子行为的内部机制:





两个区域A和B,第一个区域是负责新颖性情绪的区域,第二个区域是其中评估接收到的信息的新颖性水平的区域。区域B具有四个输入信号(a),假设信号Q是使头部向左旋转的某种内部或外部动机,则该激励信号激活相应的反射,从而导致动作“ 1”(b),这将是使头部旋转的动作在左边类似的刺激W,但已经使头部向右旋转。刺激器E可以是内部动机,可以在原始皮层区域形成整个动作组合的图像时,先使头部向左旋转,然后向右旋转,因此这种反射表示的存在是很合逻辑的。刺激R是包含光的视觉图像出现的结果。反射与电机系统相关的办事处在B区(c)和A区(e)都有代表处。

刺激的组合将形成新的反射弧,激发传播的新路径,这将表明信息的新颖性很高,并且每次重复相同的组合将显示出更低水平的新颖性。

在此示例中,使用了更复杂的新颖性评估算法,该算法允许通过新奇程度评估一个和相同的组合,每次重复下降10-20%,但是优选激发传播矢量的差也基于此。 gif上新奇程度的值可以在区域B的右上方看到。

在区域B中,缺少新颖性水平高于70%的信息时,信息匮乏会持续10秒钟,并且需要新颖性(f)。与其他需求有关的新颖感非常低,但是很快就会满足其需求,即在需要自我保护的情况下,对新颖性的需求较差,恐惧情绪总是更强,但对新颖性的需求实际上是无法解决的。例如,在观看图像时,这种情绪控制着我们的眼睛扫视,只要从眼睛的受体传输来的信息具有较低的新颖性,眼睛就会移动。眼睛在图像中移动的速度有多快,表明新颖情绪带来的饥饿饱和循环的速度。当然,可以用不同的方式评估大脑不同区域的新颖程度。

区域B的高度新颖性(> 70%)导致神经网络(h)的激活,这会在短时间内增加区域A的可塑性并消除其中的适应性效应(j),从而形成反射弧,该反射弧将与导致饱食的行为。接下来,抑制了条件(i)的细胞的活性。

即使没有带来满足感,也会导致导致对新颖性的需求达到饱和的动作被重复,但是在这种情况下,可以通过其他需求的影响来抑制该动作,例如节省能源或上瘾的需求。组合:转动灯头然后打开灯,或者转动灯头然后不打开灯,将在改变它们时通过新颖程度进行同样的评估。

在每个饱和状态下,成瘾的影响将在负责情绪的新颖性领域中降低,这将导致出现以前学习过的反射活动。在学习的过程中,旧的反应将被新的反应挤出。

在神经系统中,有一些区域负责单个肌肉的收缩-运动或运动皮层,但也有形成这些运动的整体组合的区域-原始皮层。可能存在具有较高抽象水平的区域,在该区域中形成了某些图像:“头转弯”与该图像有关新颖性需求的中心的联系,可能导致对包含光的组合的搜索的模仿。
孩子们经常问诸如“为什么?”之类的问题。仅仅因为他们的新奇情感的中心与特定动作的执行有关,他们的经验告诉他们,通过提出这个问题,就有机会获得新的信息,从而满足对新奇的需求。

对新颖性的需求对于学习掌握发音装置和运动技能非常重要。这些系统具有反馈,运动,运动活动的动作立即反映在视觉,触觉,前庭器官的受体中,而铰接装置的作用反映在听力器官的受体中。在动物发育的第一阶段,将动作和对该动作结果的感知结合起来会形成新的反射弧,考虑到对新颖性的情感机制,这种反射弧会导致人们希望重复执行这些动作以及类似动作的组合。

一个例子就是婴儿谈话,这种谈话大约在六个月大时开始。儿童发展的这一阶段是通过激活无条件的反射来激发声音的发音而启动的,但是在新奇的情感的支持下,迫使儿童发音相同的声音或播放它们。

对活跃游戏,与对象互动等的渴望它不仅使动物和人都可以满足新颖性的需求,而且可以教动物如何管理其身体并塑造其形象。

满足需求的机制非常普遍,足以突出饥饿和饱足感的内部标准。例如,考虑情感的情感。感情有不同类型:母子相互感情,对配偶,亲戚的感情等。这种情感表现为渴望接近依附对象或将其呈现在眼前。在失去附着对象的情况下,会发生警报或压力状态,并且如果附着对象返回,则表现出喜悦和其他愉悦的迹象。澳大利亚民族学家Konrad Lorenz的研究和实验证明了依恋情绪的机制。例如,在研究小鸭的行为时,洛伦兹发现婴儿从卵中孵出后首先寻找“母亲的形象”。

担任母亲角色的申请人唯一要做的就是搬家。如果仅在孵出的小鸭的前面出现移动的物体,小鸭就会开始跟随它。记录附件对象图像的过程称为压印。经过一天的磨砺,出生后,小鸭妈妈的烙印结束了。在那之后,他们甚至已经完全忽略了他们真正的母亲。并且更愿意跟随“代孕母亲”。

在生物生命的某些关键时刻,标记了活动图像的细胞,这大概是使用催产素进行的。催产素被称为信任和情感荷尔蒙,它是在成功的社交接触和互动,母乳喂养,相互修饰和做爱时分泌的。神经系统会记住催产素水平升高时活跃的神经元。

对依恋情绪的饥饿标准可能是“标记”神经元的活动水平低下,饱和标准是这些神经元的活动水平。根据所描述的满足需求的方案,神经系统将记住并执行导致需求饱和状态的那些动作。渴望欣赏恋人的面孔,与母亲分手时哭泣和抓住,母性温柔和关怀的表现,对失去亲缘关系或失去宠物的悲伤-所有这些都是大脑中心负责情感情感的结果。

所提出的情绪机制模型使我们可以谈论个体情绪的定性特征。通过改变饱和度的速度或度量,饥饿发作的速度,需求细胞相对于其他情绪中心的一般最大活动水平,可以形成神经系统模型的特征。

好奇心的程度,情感的力量,勇气,贪婪,勤奋,懒惰,开朗,这些以及许多其他的品格素质,是由于满足需求的中心的最初设置所致。

带有人工智能程序的开发人员不仅要面对技术任务,还要面对与程序的心理素质有关的任务,这在电影《夏娃:人工智能》(2011年)中得到了很好的说明。



理解情绪的本质将有助于“编程”人工智能以执行机器人的三个定律,这些定律不仅是任何指令,而且这些定律的实施将为人造思想带来真正的快乐和幸福。

内容
1. 神经系统模拟器。第1部分。简单的加法器
。2 .神经系统的模拟器。第2部分。调制的神经元
。3。神经系统模拟器。第3部分。联想神经元
4. 记忆,记忆巩固和祖母的神经元
5. 情绪建模或新奇的电子感觉
6. 小脑令人惊奇
7. 结构和开始的大脑设置

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN397593/


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