Эндрю Ходжес - Игра в имитацию
В главе «Природная мастерская» Брюстер освещает процесс регенерации гидр — небольших червей, живущих в пресной воде — которые способны отрастить новый хвост или даже голову в замен утерянных. Алан взял гидру, которая выглядит как простая трубка, и упростил её еще дальше, решив пренебречь длиной. Он сфокусировался на кольце клеток. Оказалось, что, используя модель с двумя взаимодействующими химическими веществами, которые реагируют и смешиваются вокруг данного кольца, возможно произвести теоретический анализ всех возможных моментов образования «почек».
Концепция, пусть и до предела упрощенная и гипотетическая, работала. Выходило, что при определенных условиях химические вещества образуют стационарные волны концентрации, которые и определяют число выступов на кольце. Легко представить, что возникшие лепестки станут основой структуры щупальцев организма. Анализ также показал, что волны способны собираться в несимметричные области концентрации, которые напомнили Тьюрингу беспорядочные пятна и полосы на звериных шкурах. Опираясь на эту мысль, он провел экспериментальные расчеты. К концу 1950 года прототип компьютера прекратил работу и ученые Университета ожидали, когда прибудет замена из Ферранти, поэтому Алану пришлось совершать вычисления на настольном калькуляторе. Он получил пёстрые узоры, напоминающие окрас коров джерсийской породы. Вновь Тьюринг оказался вовлечен в значимую работу.
В Рождество 1950 года Тьюринг вновь встретился с Д.З. Янгом и продолжил обсуждение мозговых клеток, начатое во время их встречи в октябре 1949 года. Янг недавно закончил вести цикл ежегодных лекций Рейта 1950 года, в которых представил ряд довольно смелых утверждений из области нейрофизиологии касательно объяснения поведения. Позже Янг вспоминал, что Алан «… мягкостью напоминал плюшевого медведя, когда пытался разъяснить другим мысли, которые еще не закончили формироваться в его сознании. Мне, не математику, порой было нелегко следовать за его доводами, которые он сопровождал забавными диаграммами на своей доске, а обобщая, он словно стремился впечатать свои мысли в меня. И как забыть его несколько пугающее пристальное внимание к каждому вашему слову. Часто он раздумывал над значением услышанного многие часы и дни после разговора. Иногда эта его черта заставляла меня гадать: а правы ли мы, говоря ему что-либо, ведь он так серьезно воспринимает все произнесенные слова.»
Обсуждались физиологические основы памяти и распознавания образов. Янг писал:
«Уважаемый Тьюринг,
Я продолжил размышлять над Вашими умозаключениями. Надеюсь, мне удалось уловить, к чему Вы стремитесь прийти. Несмотря на то, что мои знания о предмете ограничены, я полагаю, что результат приносит тождественный процесс. Вы, определенно, заблуждаетесь, полагая, что для того чтобы определить название для автобуса, его необходимо сопоставить со всем на свете, начиная от чайника и заканчивая облаками. Без сомнения, в мозгу присутствуют механизмы для упрощения процесса. Насколько я понял, Вы называете такой процесс абстрагированием. Наша слабость в том, что мы располагаем крайне ограниченными представлениями о метках и коде, которые применяет мозг. Суть моего предположения заключается в том, что разнообразные объекты распознаются при помощи относительно ограниченного числа моделей. Без сомнения, процесс носит ступенчатый характер, возможно, на каждом этапе происходит отсев на основании распознанных признаков, а затем цикл повторяется.
Возможно, мое предположение не имеет большого смысла в строгих терминах, а его единственным доказательством служит тот факт, что люди, действительно, группируют реакции вокруг относительно простых моделей: круг, бог, отец, машина, состояние и т. д.
Придем ли мы к чему-нибудь, установив, что объем памяти 1010 нейронов организован определенным образом, и предположив, что проходимость нейронных путей тем выше, чем чаще они используются? Существует ли конечное число структур такой системы? Например, имея 100 возможных выходов вовне, структура организуется а) в целом случайным образом или б) с понижающейся с расстоянием частотой? Принимая во внимание любой конкретный план обратной связи, можно ли сравнить объем памяти каждого из этих планов, предположив, к примеру, что вероятность повторного использования того или иного нейронного пути возрастает с каждым использованием на заданную величину?
Всё это крайне общо. Если у Вас возникли мысли по поводу того, какие важные вопросы мы должны задать себе дальше, дайте мне знать. Поможет ли, если мы сможем составить своего рода спецификацию направлений импульсов (в коре) от каждой клетки? По моему разумению, нам по силу распутать этот узел.
Искренне Ваш, Джон Янг.»Ответ Алана дает ясно понять, в чем заключается его интерес в отношении логического и физического устройства мозга:
8 февраля 1951
«Уважаемый Янг,
Весьма вероятно, что наши разногласия, в основном, касаются использования терминов. Я, разумеется, прекрасно сознаю, что мозг не сравнивает всё со всем от чайника до облака и что процесс идентификации разбит на несколько этапов, однако распространять этот метод настолько широко я бы не стал, равно, как называть итоговый процесс «сопоставлением».
Указанная Вами проблема объема памяти, содержащегося в N (допустим, 1010) нейронах, имеющих M (допустим, 100) выходов, имеет решение, обладающее достаточной для такой постановки проблемы точностью. Если я правильно понял, мысль заключается в том, что с помощью различных подходов к обучению эффективность работы одних путей можно повысить, а других — свести к минимуму. При таком положении, какой объем информации способен удержать мозг? Ответ прост — MN двоичных чисел, так как имеется MN путей, каждый из которых способен принимать два состояния. Если допустить, что каждый путь имеет восемь возможных состояний (что бы это не значило), Вы получите 3MN. …
Боюсь что я очень далек от того этапа, когда мне потребуется задавать какие-либо вопросы, касающиеся анатомии. Согласно моим представлениям о подходе к этой проблеме, такая необходимость возникнет на более поздних этапах исследования, когда у меня будет достаточно определенная теория о происходящих процессах.
Сейчас же я не работаю над этой задачей, а размышляю над своей теорий эмбриологии, которую я Вам как-нибудь расскажу. Она принесет плоды в лечении и пока что даст удовлетворительные объяснения:
Гаструляции
Полигональных симметричных структур, таких как морские звезды, цветы.
