Perception of the meaning of symbols

Восприятие смысла символов

Выше мы говорили об отличиях мозга человека от мозга животного. Ещё более интригует вопрос о том, где проходит водораздел между человеческим разумом и “разумом” вычислительной машины. От этого зависит – угрожает ли будущему человечеству конфликт с истинно разумными роботами? В чём принципиальное отличие человеческого мышления от мышления машин?

Многие учёные видят главное отличие в том, что человек понимает смысл воспринимаемой информации, тогда как машина манипулирует символами, не вникая в их смысл.

Действительно, встретив свастику, пятиконечную или шестиконечную звезду, знак бога Осириса и т.д., сегодняшняя ЭВМ выполнит предусмотренные программой операции над этими символами, не учитывая их сложный подтекст, не отвлекаясь на кроющееся за ними смысловое содержание. Для мозга же почти вся информация, получаемая из внешнего мира, наполнена смыслом, имеет яркую смысловую окраску. Не случайно, при встрече с непонятными символами, знаками неизвестного языка, врождённая любознательность толкает человека расшифровать эти знаки, докопаться до их сути.

Подойдя к этой главе, мы уже знаем принципы работы мозга, знаем, какие процессы лежат в основе мышления и какие особенности анатомии обеспечивают их протекание. Можно ли на такой базе сформулировать материалистическое объяснение этого странного феномена – осмысленного восприятия информации? Или осмысленность останется неким нераскрываемым мистическим свойством, сродни средневековой „душе”, свойством, органически присущим живому мозгу и принципиально недоступным для машины?

in the memory, with correction signals of afferent neurons and with reference waves from thalamus nuclei, until a set of commands has gone from the brain to peripheral nervous system and through it – to effectors. This is (though very roughly) what thinking is in terms of physiology.

Stated above refers to description of the differences of the human brain from that of an animal. Of most interest is the question of where is the boundary between the human mind and that of a computer. It is one of the reasons showing if there is any threat of the conflict between the humankind and really thinking robots. What is the principal difference of the human thinking from computer thinking?

Many scientists see the main difference in that a man understands the meaning of perceived information, while a computer manipulates the symbols without getting their meaning.

In fact, having seen a gammadion, a five-pointed or six-pointed star, the Osyris sign, etc., the today’s computer will perform the programmed operations over these symbols without considering their complicated implication and hidden meaning. As for the brain, all information it receives from the outside world is full of meaning and has a vivid semantic coloration. Therefore, when facing some not clear symbols or characters of the unknown language, the natural inquisitiveness encourages a man to decode those symbols, to get their meaning.

Coming to this chapter, we have already got some knowledge about theprinciples of the brain functioning. We know what processes form the basis of thinking and what specific features of anatomy enable their taking place. Is it possible on this basis to formulate the materialistic explanation of this strange phenomenon – intelligent perception of information? Or, intelligence will remain some undiscoverable mystic feature being similar to the middle-age “spirit”, the feature that is organically inherent to the living brain and is principally unaccessible for a computer?

Оказывается и здесь уже можно избежать мистики. Можно указать вполне материалистические элементы процесса мышления, определяющие осмысленное восприятие и использование информации. Отсюда можно выяснить, что же в данном аспекте отличает сегодняшнюю машину от мозга и может ли, в перспективе, исчезнуть такое различие.

Сведения, связывающие данную информацию с известными объектами, качествами или явлениями окружающего мира, сведения, дополняющие воспринимаемую информацию и тем наполняющие её смыслом, каким-то образом оказываются неразрывно связанными с ней и в нашей памяти, в наших воспоминаниях.

Иначе говоря, любой символ, будь то произнесенное или написанное слово, нарисованный знак, определённый звук или даже лицо знакомого (доброго или враждебного) человека, воспринимается нами в органической связи, в контексте с остальной информацией, характеризующей этот символ в субъективном мире данного мыслящего существа и описывающей связи символа с миром. Именно контекстность воспринимаемого символа и определяет его осмысленность.

Одновременно с произнесением слова, мы осознаём его смысл. Это позволяет говорить, что в памяти человека хранится не просто набор слов, а своеобразный толковый словарь – набор слов-символов вместе с информацией иной природы (зрительной, слуховой, обонятельной, эмоциональной и пр.), придающей им смысл. Неразрывность символа и связанной с ним обширной информации, разнообразной по своей сенсорной природе и придающей символу смысловое содержание, определяет осмысленное восприятие символов мозгом.

Когда мы вспоминаем пикник на природе, как бы оживают голоса друзей, аромат липы, весёлое, приподнятое настроение и т.д.. Если что-то напомнило увиденную катастрофу – невольно сжимается сердце, пересыхает во рту. Каждая сцена, каждый символ, удивительным образом, хранятся в нашей памяти не сами по себе, а в контексте обширной сопровождающей информации,

Here we can avoid mystics and indicate rather materialistic elements of the thinking process, which specify the intelligent perception and use of information. This will allow one to see the difference between today’s computer and the brain and to clarify if such difference will disappear in future.

The data associating this information with the known objects, features or phenomena of the outside world, as well as the data supplementing the perceived information and thus filling it with the meaning, goes hand in hand with this information both in our memory and in our recollections.

In other words, we perceive any symbol, be it a spoken or a written word, a painted sign, a certain sound or even a face of a friend or a foe, in organical association, in the context with the rest information characterizing this symbol in the subjective environment of this thinking creature and describing association of this symbol with the surrounding world. It is precisely the context of perceived symbol that specifies its understanding.

Concurrently with pronouncing of the word, we realize its meaning. This points to the fact that the human memory stores not just a simple set of words but an original explanatory dictionary that is a set of words-symbols along with another type of information (visual, auditory, olfactory, emotional, etc.) that gives them a sense. The tight association between a symbol and related information, being various by its sensory nature and giving a sense to the symbol, defines the intelligent perception of symbols by the brain.

For example, when we recall a picnic from the memory, we seem to feel the voices of people, the smell of the trees, the cheerful atmosphere, etc. If something has reminded us of a witnessed accident we get sick at heart and our throat is dry. Every event, every symbol is surprisingly stored in our memory not as individual objects but in the context of comprehensive supporting information that gives them a sense. And they are extracted from the memory as being associated together.

придающей им смысл. И извлекаются они из памяти совместно.

Какие же физиологические особенности мозга определяют контекстность операций с символами и, следовательно, их осмысленное восприятие?

Здесь действуют два фактора. Первый связан с пирамидальным построением системы нейрокорреляторов мозга. Поскольку в корреляторах нижнего уровня раздельно обрабатывается информация разных сенсорных систем, а по мере перехода на верхние уровни, наряду с абстрагированием, уменьшается количество корреляторов, отсюда следует, что ручейки информации постепенно сливаются в единый поток, и верхние уровни „пирамиды” оперируют уже полисенсорными образами, узор каждого из которых формируется сигналами разных сенсорных систем. В таком узоре отражается не только новая информация, но и информация, почерпнутая из памяти корреляторов, т.е. накопленная за предшествующую жизнь.

Вторым фактором оказалось то, что для мозга минимальной воспринимаемой и обрабатываемой порцией информации является не бит, и даже не тысяча бит, а большой двумерный информационный массив – волна-образ. Это позволило сливать (на верхних уровнях „пирамиды”) в единый образ большие объёмы сжатых (т.е. абстрагированных) данных, относящихся к определённому понятию. Мнение, будто человек мыслит словами, близко к истине, но неточно – мы мыслим не словами, а понятиями.

Волна-образ, соответствующая в информационной системе мозга определённому понятию, будучи дискретной единицей нашего словаря, содержит не только звучание нужного слова и его написание, не только его грамматические, синтаксические, эмоциональные формы и характеристики, но и обширный, разнохарактерный комментарий, раскрывающий его смысл. Здесь же хранится контекстная информация, определяющая связи данного понятия с другими понятиями, словосочетаниями, оборотами речи и т.д.. Вся эта информация хранится на равноправной основе в качестве разных деталей одного и того же образа. Она и обрабатывается

What physiological features of the brain specify the context of operations with the symbols and, therefore, their intelligent perception?

Two factors are involved here. The first one is related to pyramid structure of neurocorrelator system of the brain. Since the information of different sensory systems is separately processed in the correlators of lower levels of the pyramid and, as the information goes up to the higher levels, along with abstraction, the number of correlators is reduced, it follows that the information flows gradually merge into a common flow, and the upper levels of the pyramid already operate the polysensory images the pattern of each of which is generated by the signals of different sensory systems. Such pattern reflects not only the new information but also the information extracted from the correlator memory, i.e. collected during the previous period of the life.

Another factor is that the minimum portion of information to be perceived and processed by the brain is neither a bit nor even thousand bits but a large 2D information array that is a pattern wave. It has made it possible to merge (at the upper levels of pyramid) great volumes of compressed (abstracted) data related to a certain notion into one common pattern. The idea that a human thinks by words is close to be true but still not exact – we think by notions, and not by words.

The pattern wave that corresponds to a certain notion in the brain information system and is a discrete unit of our vocabulary contains not only sounding of the needed word but also its spelling, not only its gramamtic, syntaxic, emotional forms and characteristics but also a comprehensive comment that reveals its meaning. Also, the context information, which specifies relation of this notion with other notions, word combinations, phrases, etc. is stored here. All this information is stored on the equal basis as different members of one and the same pattern. And it is concurrently processed by a correlator of a certain level not as a word but as an integral notion, together with its meaning, written form and phonemes.

коррелятором соответствующего уровня одновременно, не как слово, а как целостное понятие, вместе со своим смыслом, своей формой записи на бумаге, своими фонемами в разговоре.

Используемая мозгом система адресации не может вызывать из памяти часть образа, отвечающего понятию. Образ обрабатывается, заносится в память и извлекается из памяти только как единое целое. Поэтому, в отличие от ЭВМ, мы принципиально не можем вызвать из памяти слово в отрыве от пакета информации, характеризующего смысловую наполненность данного слова.

Но здесь следует оговориться. Было бы неверно считать, будто вся информация, относящаяся к конкретному понятию, сосредоточена в единственном двумерном массиве. Картина сложнее.

Непосредственно в сенсорной информации понятия не содержатся. У основания пирамиды корреляторов их ещё нельзя обнаружить. Они формируются лишь на верхних уровнях пирамиды. Чтобы огромные объёмы информации, связанные с понятием, приобрели компактную форму и могли быть слиты в единый образ, они должны предварительно подвергнуться абстрагированию, сжатию на нижних уровнях пирамиды.

На каждом уровне отсеивается информация, не существенная для дальнейшего использования, для формирования понятия, например, информация о рисунке литер печатного текста. Без знания рисунка литер нужная литература не была бы прочитана, понятие не было бы сформировано. Но внутри самого понятия рисунок печатных или рукописных литер не имеет никакого значения.

Поэтому каждый двумерный массив (образ) понятия, сформированный на верхних уровнях „пирамиды”, поддерживается, обслуживается сложной системой информационных массивов в памяти более низких уровней.

Вот почему при обдумывании любой информации из памяти всплывает обширный комментарий, создающий для неё смысловое и эмоциональное обрамление, окраску. Уже сам способ регистрации связывает в мозге каждый образ с сопутствующими звуками,

The addressing system used by the brain cannot call a part of the pattern corresponding to the notion from the memory. The pattern is processed, saved to the memory and extracted from the memory only as a single whole. Therefore, unlike computer, a man cannot call from the memory a word without relation to the information packet characterizing the sense content of the given word.

However, it should be noted that it is wrong to think that all information related to a certain notion is concentrated in the only 2D array. The situation is much more complicated.

The sensory information does not contain notions. The notions are not observed at the basis of the correlator pyramid. Thye are formed only at the upper levels of the pyramid. For huge information volumes related to notion to get a compact form and to merge into a single common pattern, they must be first abstracted and compressed at the lower levels of the pyramid.

At each level the information is picked out, which is not important for further use, in order to generate a notion. This can be, for example, the information about the pattern of letters of the printed text. Without knowing the pattern of letters the needed literature could not be read, and the notion would not be generated. But within the notion itself the pattern of printed or written letters does not have any sense.

Therefore, each 2D array (pattern) of a notion, which has been generated at the upper levels of the pyramid, is supported and maintained by a complicated system of information arrays in the memory of lower levels.

That is why, when thinking over some information, the memory recalls a comprehensive comment that creates for it a sensual and emotional frame, coloring. The mechanism of recording associates each pattern in the brain with the appropriate sounds, smells, tactile sensations

запахами, тактильными ощущениями, с нашей эмоциональной реакцией в момент его восприятия. Новый образ связывается также с другой информацией, хранящейся в памяти, но имеющей к нему какое-то отношение (коррелирующей с ним). Всё это в совокупности и позволяет говорить об осмысленном восприятии информации мозгом.

Когда природа осмысленного восприятия информации мозгом стала ясна, нет нужды решать, возможно ли придать такую способность кибернетическому устройству. Теперь ясно, что это принципиально возможно. Вопрос лишь в технических трудностях. Проблема в другом – нужно ли это делать? Вероятно, подходить к ответу на этот вопрос нужно очень осторожно, так как подобным путём мы придём к появлению мыслящих машин, способных осознать своё отличие от людей, свою зависимость от них и различие интересов.

В то же время, нежелание придать машинам способность осмысливать информацию, вероятно, останется пустым звуком. Граница между допустимым и недопустимым лежит поблизости от этого аспекта проблемы, но не в нём самом. Не этот фактор станет в будущем определять, что позволительно для кибернетического устройства, а что – нет.

Мы увидели, что осмысленное восприятие информации не является отдельным свойством, оторванным от других характеристик, свойством, которое можно независимо вложить в информационное устройство или изъять из него. Осмысленное восприятие информации вытекает из двух особенностей построения мозга – из обработки информации в виде больших информационных пакетов, двумерных информационных массивов, и из постепенного объединения сигналов разных сенсоров по мере перемещения мыслительных процессов на всё более высокие уровни пирамиды корреляторов. Значит, если при создании систем искусственного интеллекта мы используем эти два технических решения, то тем самым автоматически наделим устройство способностью к осмысленному восприятию информации.

Допускать это или не допускать? В данном случае проблема не ограничена одним

and emotional response during perception. A new pattern is also associated with other information that is stored in the memory but has some correlation with it. All this together allows one to speak about intelligent perception of information by the brain.

Once the nature of intelligent perception of information by the brain has become clear there is no need to decide if it is possible to provide a cybernetic device with such capability. Now it is clear that it is principally possible. The problem lies only in technical details. The question is whether it is really needed. One must be very careful in answering this question, because we might come to creating thinking machines capable to realize their difference from human beings, their dependence on them and difference in the scope of interests.

At the same time, it is likely that the wish to prevent machines from being able to realize the information will remain just only a sound. The boundary between the admissible and inadmissible lies in the neighborhood of this aspect of the problem but not in itself. It is not this factor that will determine what a cybernetic device should do and what it should not.

We have seen that intelligent perception of information is not a separate feature that is isolated from other characteristics, the feature that can be independently entered in the information device or extracted from it. The intelligent perception of information follows from two specific properties of the brain structure – processing of information as large data packets, e.g. 2D information arrays, and gradual combination of signals of different sensors as the thinking processes go to higher levels of the correlator pyramid. It means that if we use these two engineering solutions to create the artificial intellect systems, then we automatically provide a device with a capability of intelligent perception of information.

Shall we allow it or not? In this case, the problem is not limited by one parameter. It

параметром. Она относится к комплексу характеристик. Каждая отдельная сторона искусственного интеллекта, вероятно, не является решающей. Важен общий уровень интеллекта машины, сложно зависящий от совокупности её свойств. Принципиально недопустимо создание искусственного Разума, близкого или превышающего по мощи ум человека. Но их очень трудно сравнивать. Вероятно, искусственный мозг будет в чём-то уступать человеку, но вместе с тем, будет обладать более высоким быстродействием. Компенсируется ли одно другим? Как их сопоставлять?

Дата добавления: 2015-06-04