Богданов Н.И.

Гомеостатика интеллекта: итоги и перспективы

Необходимость в теории интеллекта возникла у автора в середине 70 годов в связи с проблемой автономности роботов. Необходимо было оценить какие свойства интеллекта определяются природой его прототипа и в каком объёме их надо воспроизвести, чтобы самоуправляемость робота не повлекла непредсказуемых последствий.

Однако концепции отвечающей на эти вопросы найти не удалось. Поэтому была предпринята попытка построить её подобно дедуктивной формальной теории, выводя закономерности интеллектуального поведения исходя из ограниченного набора исходных допущений. В качестве основного  исходного постулата был принят принцип гомеостаза. Поскольку однако причинно-следственный вывод нельзя было полностью формализовать, он направлялся и контролировался по известным и наиболее достоверным фактам.

Систематизированное исследование интеллекта, как функции организма , начатое в 1977 г. базировалось на исследовании связи вещественно-энергетического  и информационного обеспечения гомеостаза.  В гомеостатической теории интеллекта (ГОТИ) разум рассматривается как одно из средств предотвращения и разрешения конфликтов между гомеостатической системой (ГС) и средой.

Было показано, что интеллектуальная активность ГС сохраняет готовность её функционального резерва (ФР), представляющую систему знаний о средствах обеспечения гомеостаза, способа их поиска и защиты и возможностей использования этих средств и способов.

Указанным составляющим были поставлены в соответствие четыре первичные информационные потребности ГС, а соотношению этих потребностей – тип (направленность) интеллекта. Были удобно описаны многообразные формы удовлетворения первичных потребностей (интересы), определяющие совместимость интеллектов и их отношение к конкретной проблемной среде (приём задач).

Установлено, что интеллектуальные и вещественно-энергетические процессы связаны процессами отражающими рассогласование между состояниями ГС и  среды и их эталонами (ошибку ГС). Согласно ГОТИ эти процессы являются источником интеллектуальной активности и функционально соответствуют эмоциям, а модифицирующие их управляющие воздействия – воле.

Обнаружены закономерности образования ФР, уточняющие известные концепции организации знаний.  В числе результатов показано, что развёртывание рекурсивного процесса понимания зависит от двух характеристик поступающей информации: её значимости (субъективной ценности) и её согласуемости с уже имеющейся. Первая определяется сформировавшейся структурой интересов, а вторая организацией знаний по законам гомеостатического структурирования и минимума избыточной энергии предписывающим, соответственно, максимальную пропускную способность и минимальную избыточность энергии процессов обработки информации.

Доказано, что согласно закону гомеостатического структурирования оперативность обработки информации достигает  при числе различных элементов (состояний, признаков, фаз, свойств, классов, уровней квантования, шагов итераций и т.п.) близком к четырём. Установлено, что закон минимума избыточной энергии вызывает цикличность процессов обучения и понимания, лежит в основе нормативности, возникновения стереотипов, установок, тенденций к схематизации и формализации.

Выяснено, что реорганизация структур знаний возникает в результате действия закона односторонней ограниченности (снизу) внешних обратных связей ГС. Он обуславливает стремление к повышению гибкости, посредством дробления нормированных структур на рекомбинируемые модули.

В соответствии с этим рассмотрены две крайние стратегии организации знаний :аналитическая (комбинирование модулей) и синтетическая наращивание модулей на каркас). При этом установлено, что они отличаются по характеру пути, который ведёт в смысловом пространстве от исходных данных к получении. результата, могущего в той или иной форме удовлетворить первичные информационные потребности и тем самым создать положительную обратную связь, стимулирующую дальнейшее накопление знаний (захваты).

Показано, что этот путь является критическим, то есть сократить его без потерь информации нельзя. В этом проявляется закон сохранения знаний (сложности информации), согласно которому нельзя  изменив форму представления знаний,  сократить последовательность их накопления (на базе этого закона начато исследование гомеостатических процессов взаимодействия языковых и неязыковых составляющих интеллекта. Сейчас, в частности, изучается глубинный уровень коммуникативного текста не обнаруживаемый лингвистически).

В целом  гомеостатическая теория интеллекта ориентирована на концептуальную интеграцию знаний о разумном поведении в метаэкспертных системах, то есть в системах предназначенных для когнитологов и разработчиков экспертных, робототехнических и человеко-машинных комплексов.

Она позволяет осуществлять принцип дополнительности при использовании эвристического подхода к концепции интеллекта, ограничивая в последней волевые и умозрительные компоненты, объединяя и вовлекая в её проверку разнородный фактический и теоретический материал. В свою очередь эвристические построения позволяют выделять в теории первоочередные направления анализа и ограничить разрастание цепей логического вывода.

Ближайшей перспективой является развитие физиологических и психолингвистических спецификаций функциональных построений теории, поиск эффективных средств её формализации. Так уже начато изучение сексуальной и возрастной бионики интеллекта., для метаэкспертных систем на основе анализа культурологических фондов разрабатывается база знаний о дестабилизирующих коммуникативных ситуациях, ведётся формализация теоретических конструкций на основе уравнений алгебры ролевых конечных предикатов, предложенной Ю.П.Шабановым-Кушнаренко.

Таким образом в рамках нового раздела кибернетики – гомеостатики разрабатываемая теория представляет самостоятельное направление – гомеостатику интеллекта.

Литература

1. Богданов Н.И. Основы построения интеллектуальных технических систем. Киев:УМК ВО, 1988.- 84 с.

2. Богданов Н.И. Гомеостатическая теория интеллекта// Исследование операций и аналитическое конструирование в технике. – Казань: Изд. КАИ, Межвузовский сб. научн. трудов, 1985. С.21-28.

Опубл. ©Богданов Н.И. Гомеостатика интеллекта: итоги и перспективы//В кн. Гомеостатика живых и технических систем. Часть 2. Матер. 8 Всесоюзного постоянно действующего  семинара при Совете по автоматизации научных исследований АН СССР.- Иркутск: ИОДТ, 1991, с181-184