Игорь Бощенко - Эволюция Социальных Систем
На четвертом этапе развития нервной системы появляется человек. Об его отличиях от животных можно написать целые тома (и они написаны, см. например труды Поршнева и Семенова); однако с точки зрения анатомии нервной системы эволюция на нем заканчивается. При рождении мозг человека устроен почти так же, как и мозг обезьяны; если человеческий ребенок не получает человеческого воспитания, его мозг так и остается «обезьяньим».
Нервная система четвертого поколения отличается от предыдущего уже не анатомией, а особенностями функционирования. Она обладает способностью к изменению своей структуры под воздействием особых внешних воздействий — воздействий других разумных существ. В результате у наделенных такой нервной системой людей появляется уникальная способность осуществлять разное поведение в одних и тех же условиях. У них появляется сознание (разум), позволяющее выбирать между разными условными рефлексами. А вот за обезьяну такой выбор делают обстоятельства.
Выражаясь метафорически, сознание — это возможность пользоваться не только своей, но и чужой памятью. Так оно и пишется: со-знание. Но это сознание не дается анатомически, от природы; оно должно быть сформировано уже при жизни организма, причем сформировано во взаимодействии с другим, ранее существовавшим знанием (памятью).
Нервная система 4-го поколения: РЕЦЕПТОР — УЗЕЛ — ПАМЯТЬ — СОЗНАНИЕ (РАЗУМ) — ПАМЯТЬ — УЗЕЛ — ЭФФЕКТОР.
Итак, сознание у человека появилось, значит может существовать некое общество наделенное собственным сознанием? Да. Такое общество, возможно, оно имеет индекс СУ-4 и называется «нейросоц». Не буду сейчас описывать его, тем более ему будет посвящена целая глава, а в последствии и целая книга, но главное, что следует уяснить, что эволюция социума не остановилось на СУ-3, новое сетевое общество СУ-4 это то, что ждёт всех нас в 21-м веке.
Я понимаю, что вы чувствуете некоторую неудовлетворенность от последних абзацев. Вместо раскрытия великой тайны — что же такое Разум? –говорится всего лишь о способности нервной системы к изменению своей структуры. Сама по себе такая способность еще не делает нервную систему разумной — но без нее разум невозможен в принципе. А вот чтобы понять, что же такое сам Разум, нужно рассмотреть нервную систему несколько подробнее.
А сейчас вернемся на миг в первую главу, как помните в СУ-3 ОКМ социума хранилась на внешнем носителе и включала в себя Информацию являющуюся производной памяти людей её готовившей. Таким образом, через эту систему люди обмениваются опытом, что можно, а что нельзя, что следует выполнять и каким образом. Т.е. идёт обмен сознанием одного человека с сознанием другого через неодушевлённый носитель. Нет, разумеется, СУ-3 не является разумной, хотя бы в силу того, что Законы не пишутся и не модифицируются сами, но память у такого социального организма определённо есть.
II. Нейрон — основной элемент биологических систем управления.
Как известно, в человеческом мозге насчитывается примерно триллион нейронов. Вообще говоря, не так уж и много — если считать нейрон за байт, можно их все записать на 1000Gb диск за какую-то тысячу долларов. Однако возможности человеческого мозга несколько превышают возможности «Пентиума» со 1000-гигабайтным винтом. Связано это с тем обстоятельством, что нейрон — это далеко не один байт.
Чтобы в этом убедиться, достаточно посмотреть на рисунок:
Рис. 26. Примерно так выглядят естественные нейроны.
Биологически нейрон представляет собой обычную (точнее, не совсем обычную) клетку, специализированную на передаче управляющих импульсов (не только электрических). В составе типичного нейрона обычно выделяют:
- дендриты — многочисленные короткие отростки, через которые в нейрон поступает входная информация,
- аксон — как правило, один длинный отросток (от 0,1мм до 1 метра), через который нейрон выдает выходную информацию;
- синапсы, или синаптические окончания — участки «стыковки» дендритов и аксонов, непосредственно обеспечивающие передачу нервных сигналов от клетки к клетке.
Передача сигналов в нервной системе осуществляется совсем не так, как в микропроцессоре. Нейрон порождает электрические импульсы, которые проходят по аксону и возбуждают его синапсы. Параметры таких импульсов едины для всех типов нейронов — длительность единичного «тика» 1мс, амплитуда 100мВ, минимальная пауза между импульсами порядка 4мс (можно сказать, что наша биологическая нейросеть работает на частоте в 200Гц). Получив импульс, синапсы аксона начинают выделять в окружающую среду специальные молекулы — нейротрансмиттеры. Попадая на синапсы дендритов, эти нейротрансмиттеры (всего их около 30 разновидностей) могут оказывать на них как возбуждающее, так и тормозящее действие. Таким образом, одиночный импульс, прошедший по аксону, может нести в себе гораздо больше информации, чем привычное для программиста «машинное слово». Кроме того, «понимание» этого импульса дендритами зависит еще и от общего состояния головного мозга — когда в нем циркулирует алкоголь, взаимодействие нейронов приобретает довольно причудливые формы.
Итак, нейрон сам по себе является достаточно сложным устройством (фактически, это целый ионный микрокомпьютер размером с клетку). Представлять его в виде примитивного сумматора получаемых дендритами импульсов можно было разве что на заре компьютерной эры:
Рис. 27. Первый искусственный нейрон — персептрон Маккалока-Питтса. 1946 год.
Сегодня мы уже хорошо понимаем, что между естественным нейроном и его самыми изощренными реализациями (самая свежая — STANNO, Self-Training Artificial Neural Network Object), основанными на подобных формальных моделях, лежит пропасть. И пропасть эта заключается прежде всего в том, что формальные нейроны остаются мертвыми. В отличие от живых, биологических нейронов, у них нет необходимости бороться за существование.
III. Жизненная цель нейрона.
Сначала — несколько не общеизвестных фактов. Мозг человека, составляя 2% от массы тела, потребляет 20% вдыхаемого кислорода. На питание мозга постоянно расходуется 20Вт мощности — вне зависимости от того, спит человек или бодрствует (есть данные, что во сне энергопотребление мозга даже повышается). Фактически, мозг — это самый прожорливый орган нашего тела.
Куда же уходит вся эта прорва энергии? Нетрудно догадаться, куда: на питание нейронов. Это только на формальных схемах нейрон — большая «сигма» в квадратике; на деле же это клетка, которая должна получать из окружающих ее кровеносных сосудов питательные вещества, выращивать вовне дендриты и аксоны, регулировать свою внутреннюю среду... Словом — должна бороться за свое место под солнцем, иначе дело может кончиться совсем плохо (вы помните, что «нервные клетки не восстанавливаются»).
Что должен делать нейрон, чтобы жить и развиваться? Да очень просто — выполнять свою функцию! Возбужденный нейрон за счёт химических реакций оказывает воздействие на мембрану клетки, заставляет расширяться окружающие его кровеносные сосуды — и тем самым получает больший поток потребных ресурсов. Активный, то есть принимающий и проводящий импульсы нейрон получает «лучшее» питание. А это — возможность строить новые дендриты и находить новые аксоны, то есть и дальше усиливать свою активность.
Таким образом, нейрону не все равно, в каком состоянии он находится. Состояние с высокой активностью поощряется, а состояние с низкой активностью наказывается. Вот в чем отличие живого нейрона от его механического аналога — бюрократа, который одной рукой принимает бумаги, а другой — передает их дальше по начальству. Но у биологического нейрона имеется и вторая особенность, в корне отличающая его от «винтика» формальной системы управления. Его активность должна быть востребована. Чтобы аксон мог передавать сигналы, на нем должны быть сформированы синапсы — а они, как мы помним, возникают только при контактах с дендритами других нейронов. Каждый такой синапс может принять строго определенное количество нейротрансмиттеров, и количество это определяется принимающей (постсинаптической) стороной. Поэтому результирующая активность нейрона зависит не только от количества (и качества) поступающих к нему сигналов, но и от количества других нейронов, готовых его «выслушать».
Таким образом, каждый нейрон в своей долгой жизни имеет вполне конкретную Цель. Её можно сформулировать так:
