Эволюционный потенциал. Часть 2
© Роман Корабельщиков, 2025
ISBN 978-5-0068-5315-7 (т. 2)
ISBN 978-5-0068-5316-4
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
– Аннотация.
Данная книга является продолжением моей ранее опубликованной «Математические подходы к оценке Эволюционного потенциала систем». Эта книга читателю предлагается посмотреть на самые разные вопросы с точки зрения Эволюционного потенциала. Наибольшее внимание уделено вопросу возникновения (создания) Искуственного разума (ИР). Хотя в данном направление происходит бурное развитие, пока остаётся без ответа вопрос: в какой момент времени компьютеры смогут стать носителями Искусственного Разума? Попытке ответа на данный вопрос посвящена часть этой книги. Технологии и способы возникновения ИР выходят за рамки этой книги. Не так уж и важно: возникнет ли он случайно в процессе усложнения систем или это будет результатом планомерных действий по его созданию.
Как я уже упомянул, в качестве рабочего инструмента для анализа будет использоваться описанный мною ранее Эволюционный потенциал и подходы к расчёту его величины.
– Ограничения.
Дадим рабочее определение Искусственного Разума.
Под Искусственным Разумом понимаются свойства системы к взаимодействию с окружающим миром через его непрерывное познание, имеющее свойства отображения мира в виде своих собственных образов, манипуляции с этими образами, предсказания поведения и свойств элементов окружающего мира, способности создавать абстрактные и новые, принципиально не похожие на уже имеющиеся, модели систем и элементов мира, а также манипуляции с ними в целях закрепления и расширения достигнутых результатов. Также должны проявляться как постепенные, так и скачкообразные усложнения способностей к дальнейшему познанию.
Скажу сразу, что поскольку нас в основном будет интересовать уровень сложности системы, позволяющий проявиться ИР, мы сосредоточимся в области его оценки и в меньшей степени уделим внимание подходам в достижении данного уровня. Пути создания вычислительных систем, способных к эволюционированию в меняющейся среде, и, как результат, возникновение в них ИР затрагивать не будут. Не будет и прогноза даты очередного «апокалипсиса» в результате «Революции ИР».
– Методика и последовательность действий.
В качестве некой опоры, на которую можно опереться в оценках сложности системы – носителя ИР, предлагается рассмотреть особенности человеческого (биологического) разума. В таком подходе нет ничего нового. Уже стало традицией сравнивать мозг и компьютеры с точки зрения обработки информации. Новым будет здесь оценка Эволюционного потенциала (ЭП) человеческого разума. Далее можно прогнозировать, что возникновению ИР будет соответствовать похожие значения эволюционного потенциала у технических систем. Я сознательно не пишу «компьютерных», поскольку не факт, что ожидаемому значению будет соответствовать компьютер в том виде, к которому мы привыкли. Но даже при всей внешней простоте такого подхода имеется множество подводных камней потенциально способных не дать довести задуманное до конца.
Затем, имея на руках требуемую величину эволюционного потенциала технической системы, далее можно будет попробовать рассмотреть способы, которыми её можно достичь.
– Эволюционный потенциал разума.
Чтобы оценить ЭП человеческого разума, логично вначале обратиться к таблице в предыдущей книге, по которой делается оценка ЭП. В таблице мы находим значение 1, соответствующее строке «Формирование и достижение цели на уровне разума». Это уже достаточно близко к тому, что нам нужно.
Однако не все так просто. Эта величина слишком маленькая для человека. Человеческий мозг реализует намного больший набор решаемых задач и функций. Поэтому, прежде чем перейти к рассмотрению структур мозга и расчётам его ЭП, требуется отобрать те усложнения, которых достаточно для появления разума, отбросив то, что имеется у неразумных существ. И в этом кроется большая ошибка, поскольку любой вид разума не является статической системой и не существует сам в себе независимо от среды. Разумным делает систему ряд особенностей вплетения её в окружающий мир. Но данный вопрос уводит нас в плоскость философии и не хотелось бы в этом утонуть. Поэтому примем значение ЭП неразумных животных равное 1 (использовалось в расчётах ранее) и возьмём его как базовое на котором далее строится ИР.
Сложив эти два значения по ранее изложенным методикам, получим значение равное 2-м. Т.е. грубая оценка ЭП ИР находится в районе 2-х.
Вернёмся к мозгу. Можно определить величину Эволюционного потенциала, которому соответствует мозг как орган, но с потенциалами его периферических отделов типа глаза, уши и пр. возникают трудности, поскольку они не существуют независимо, а являются частью иерархической системы.
С этой точки зрения использовать значения ЭП из ранее сформированных таблиц по теме Эволюционного потенциала неудобно, поскольку они ориентированы на оценки потенциала с опорой на связи, а не сложность структур типа мозга животного. Лучше сформировать под нашу задачу новую таблицу.
Сначала используем существующее. Будем рассуждать так:
1- величина ЭП разума человека появилась как результат развития мозга высших организмов, мозг которых реализовал все основные функции выживания и размножения. Т.е. он был уже достаточно развит, чтобы строить картину мира и её прогноз на основе сенсорных каналов получения информации и моторики на базе встроенной в обратную связь прогноза. Определив ЭП животного равным 1, этот потенциал также можно разделить на две части, одна связана с организмом как таковым, вторая будет соответствовать мозгу животного.
Почему в данном случае мы рассматриваем весь мозг, а не его отделы, которые в основном отвечают за высшую деятельность? Дело в том, что при рассмотрении мозга с точки зрения обработки информации, она уже начинается на периферии (пример сетчатки) и далее может ветвиться и обрабатываться в разных других отделах. К сожалению, нет достаточных для наших расчётов данных о разнице между устройством и обработкой информации мозга животного и человека в плане сложности, количества структур и связей.
Поскольку у нас нет таблицы, на основе которой бы рассчитывался ЭП живых организмов, сделаем дополнительные расчёты.
Количество клеток человека 1014.
ЭП одной простой клетки равно 0,01.
ЭП человеческого организма как многоклеточного равно (1+14) *0,01 = 0,15. Замечу, что нижнее пороговое значение для простых многоклеточных организмов определено в районе 0,1, а для интеллектуальных многоклеточных организмов (животных) в районе 1. Этот промежуток заполняется путём усложнения многоклеточного организма через формирование различных подсистем. С одной стороны они связаны друг с другом, с другой функционально «ортогональны» в плане независимости. Например, «зрение» и «моторику» (передвижение) можно считать ортогональными до некого иерархического уровня мозговой деятельности, даже с учётом переплетений за счёт различных низкоуровневых связей, реализации инстинктивных функций и т. п.
Количеству нейронов 86*109 человеческого мозга соответствует нижнее значение ЭП 0,12. Кора больших полушарий человека содержит 16*109 нейронов и имеет нижнее значение ЭП 0,11.
ЭП интеллектуального организма равно 1. Рассматривая разницу между насекомыми и животными, мы видим некий условный порог 250 тыс. нейронов у муравья и дальнейший рост у более разумных видов. Затем у животных происходит заметный рост количества нейронов и появление еще одной структуры в виде коры головного мозга. Если устойчивым признаком интеллекта у животных считать наличие коры головного мозга, то у грызунов количество клеток мозга 6*107 (ЭП 0,088), а коры их головного мозга 107 (ЭП 0,08). При этом количество всех клеток мыши примерно 3*1010.
ЭП мышиного организма равно 0,11. Отметим разницу ЭП мозга и организма всего в 0,03 единиц ЭП, что не удивительно, так как в наших расчётах не учитывается сложность мозга, увеличивающая ЭП мыши до величины близкой к 1.
Также в организации жизнедеятельности и работе нейронов участвуют и другие типы клеток (глиальные). Т.е. система обладает большей сложностью, чем просто однородные одноклеточные соединения. Оценки соотношения их количества к нейронам заметно разнятся во времени и в разных источниках. Согласно наиболее свежим данным, её величину можно принять равной 2,3 от количества нейронов. Т.е. вместо нейрона мы должны использовать подсистему из нейрона и 2,3 глиальных клеток. Но мы не можем в расчётах просто пропорционально увеличить количество клеток, поскольку хотя глиальные клетки и участвуют в деятельности нейронов, однако имеют более прозаичные предназначения. Возьмём это пока на заметку, а требуемый перерасчёт сделаем намного позже.
Каждый из нейронов имеет от 103 до 104 связей. На данный момент времени хотелось бы иметь готовую методику их оценки, но пока непонятно как оценить сложность связей, имеющих не просто электро-химическую природу, а участвующих в обработке поступающей информации и одновременно формирующих эти структуры.
Примем в качестве рабочей следующую гипотезу: поскольку состояние нейрона меняется с учётом всех поступающих через синапсы «данных» и текущего состояния самого нейрона, а также то, что этот результат распространяется через связи нейрона на значительное количество других нейронов, совокупность соединённых между собой нейронов будут образовывать единую систему, использующую выходящие наружу связи своих нейронов как собственные.
Межклеточным взаимодействиям мы присвоили значение ЭП равное 10—2, соответственно ЭП нейрона получает за счёт ЭП связей дополнительный потенциал порядка 0,03..0,04. Это значительная величина относительно простой клетки, и вполне допустимая для многоклеточной системы имеющей ЭП более 0,1, но все же недостаточная, чтобы преодолеть границу ЭП 0,1.
Выделим наиболее очевидных «кандидатов», увеличивающих Эволюционный потенциал:
– уровень сложности клетки типа нейрона на самом деле заметно больше простой клетки, т.е. 0,1 и более;
– организация соединений нейронов образовывает большое число сложных структур (подсистем).
Для определения ЭП нейронов учтём множество функций, осуществляемых ими совместно с синапсами:
– способность менять пространственные конфигурации,
– участие в совместной деятельности с другими нейронами и клетками,
– самоорганизацию.
Применим подход, использованный ранее при определении базовых величин ЭП различных систем. Требуется систематизировать довольно большой промежуток усложнений от клетки до интеллектуального многоклеточного организма. Сформируем таблицу составляющих (базовых элементов) и соответствующих им связей для многоклеточных подсистем и организмов. В дальнейшем их можно уточнять по мере роста понимания темы и полученных результатов. В связи с большим диапазоном изменения сложности выделим в отдельную таблицу клетки (1) и группы клеток (2).
Далее возможны два подхода. В первом случае можно соединять клетки во все более сложные структуры и вычислять их эволюционный потенциал, стараясь учитывать его возможную скрытую часть. Во втором можно поступить также как и раньше, выделив промежуточную ступень усложнения клеточного сообщества, тем самым уменьшив величину ступени от клетки к многоклеточному организму. В нашем случае эта величина находится в районе 0,1 и отвечает она за простые многоклеточные организмы существующие как самостоятельные единицы, способные к жизни и размножению на уровне инстинктов (примитивное поведение) в среде с источниками питания и обеспечивающие совместный метаболизм, питание, защиту и размножении всех клеток внутри этого организма.
– Потенциал клетки.
Таблица 1. Составляющие Эволюционного потенциала клетки входящей в группу клеток.
