Возможности человека и возможности современных автоматических машин

Сложные полуавтоматические системы управления основаны на принципе распределения функций между человеком и техническими кибернетическими устройствами, осуществляющими деятельность, сравнимую с высшей нервной, психической деятельностью. Для слаживания в этих условиях работы обоих «узлов» такой системы – оператора и машины – изучение отдельных свойств человека, как, например, его пропускной способности или помехоустойчивости, явилось уже недостаточным. Возникла необходимость проникнуть в структуру и внутренние механизмы его психической деятельности с тем, чтобы можно было технически моделировать те процессы, которые целесообразно передавать машине. С одной стороны, предлагаемые независимые принципиальные схемы конструируемых автоматов требовали анализа с точки зрения их адекватности той психической деятельности человека, которую они гипотетически моделируют и в единую систему с которой они. должны «вписываться». С другой стороны, такое гипотетическое моделирование становилось методом для исследования специфики самой психической деятельности путем сопоставления ее возможностей с возможностями технических моделей.

Накопленный опыт технического моделирования психических функций позволяет сейчас достаточно четко констатировать наличие серьезного несовпадения возможностей человека и возможностей современных автоматических машин. Это несовпадение отнюдь не должно затушевываться ссылкой на принципиальную перспективу, так сказать, исчерпывающего математического и технического моделирования всех жизненных, в том числе и психических проявлений. Напротив, как раз с точки зрения этой перспективы выявление такого несовпадения приобретает важнейшее эвристическое значение – и для кибернетики, и для психологии.

Не имея возможности дать в рамках доклада сколько-нибудь подробное сравнение возможностей человека и современных автоматов, мы остановимся лишь на таких моментах, которые выражают наиболее характерные пункты несовпадения между ними.

Как известно, в настоящее время созданы «воспринимающие автоматы». Таковы, например, перцептроны («Марк II» и др.)» матрицы К. Штейнбуха, читающие машины, вокодеры и другие устройства. Однако они представляют собой скорее опознающие машины, способные опознавать определенный класс объектов, который был введен в них в процессе их «обучения» или «самообучения». Машин, способных к подлинно предметному зрительному восприятию, еще не существует. Как показывают современ-

---------------------------------------------------------- 401 ----------------------------------------------------------

ные психологические исследования, в структуру процесса предметного восприятия, кроме других операций, входят в качестве главного его звена операции по активному выделению в объекте его сенсорного содержания (форм, фактуры, цвета и т. д.), адекватного задаче (цели) воспринимающего[352]. Но именно процесс выделения этого наиболее «информативного» содержания как раз и не осуществляется современными автоматами.

Даже такие специализированные операции, как чтение буквенного текста, выполняются существующими сейчас машинами пока еще далеко не совершенно. Особенно ограниченными по сравнению с возможностями человека являются возможности машин выделять полезную информацию определенного рода из шума и работать в условиях действия помех. Достаточно сказать, что введение помех, при которых возможность восприятия текста человеком сохраняется почти полностью, делает опознание букв машинами практически невозможным. Как это отмечает Бартлетт, человек может читать текст при полностью закрытой или стертой нижней половине строк[353] – задача для опознающих машин пока что немыслимая.

Чем же объясняется эта возможность человека? Тем, что у читающего человека к недостаточной информации, которая содержится в неполном графическом изображении букв, присоединяется огромная избыточная информация, содержащаяся в предметно-смысловом содержании текста. Таким образом, мы имеем, на первый взгляд, парадоксальное положение. Восприятие человека характеризуется тем, что оно способно отображать при недостаточности информативных признаков, содержащихся в объекте, и, одновременно тем, что оно может использовать огромную информацию, которая, однако, в признаках объекта непосредственно не закодирована. Этим и объясняется возможность таких явлений, как двойственное восприятие человеком двухзначных («перевертывающихся») изображений, «разгадывание» загадочных картинок без предварительного сообщения каких-либо признаков объекта, замаскированного в картинке, и т. п.[354] Очевидно, что «принципиальные схемы» процессов восприятия, осуществляемых человеком и осуществляемых современными машинами, между собой не совпадают.

Это совершенно ясно, в частности, и в случае чтения текста – процесса, который у человека достаточно хорошо изучен. Как читает человек? Имеющиеся данные показывают, что глаз читаю-

---------------------------------------------------------- 402 ----------------------------------------------------------

щего останавливается не на каждой букве, а только на одной из четырех-шести букв (во время движения глаз не видит букв, они смазываются); при своем перемещении глаз производит многочисленные инверсии текста, т. е. взор останавливается, сначала, скажем, на третьем слове строки, затем возвращается к началу строки, снова передвигается вперед, т. е. вправо, снова возвращается несколько назад и т. д. Это совершенно не похоже на то, как протекает аналогичный процесс в машинах[355].

Уже приведенные беглые сопоставления возможностей и способов восприятия человека и современных воспринимающих машин позволяют прийти к выводу, что схемы последних моделируют соответственные процессы, происходящие в человеческом мозгу, не адекватно и основываются на упрощенных представлениях. Представления эти абстрагируются от психологического факта, который состоит в том, что специфическим продуктом человеческого восприятия является образ объекта, а не код его признаков, утилизируемых для решения определенной задачи. Законно ли такое различение образа объекта и кода его признаков? Нам оно представляется не только законным, но и совершенно необходимым, даже если мы оставим пока в стороне важность этого различия с теоретико-познавательной точки зрения.

Дело в том, что принцип сигнальности, лежащий в основе всякого кода, хотя и выступает одновременно как принцип отражения, но не является, однако, единственным принципом последнего.

Чтобы пояснить эту мысль, мы воспользуемся разбором с этой точки зрения интерпретации классических исследований выработки дифференцировок. Суть этих исследований состоит, как известно, в изучении нервного механизма анализа раздражителей в ходе образования у животного условных рефлексов, анализа, происходящего под влиянием подкрепления одних раздражителей и при отсутствии подкрепления других, более или менее близких по определенному параметру к подкрепляемым.

Нет надобности подчеркивать, что исследования этого механизма внесли крупнейший вклад в науку о высшей нервной деятельности. Вместе с тем они породили у части физиологов и психологов тенденцию расширительного понимания значения механизма анализа раздражителей путем образования дифференцировочных условных рефлексов, как якобы покрывающего вообще механизм высшего анализа. Что в действительности такого покрытия нет, ясно видно, если поставить вопрос следующим образом: в каком именно отношении происходит анализ раздражи-

---------------------------------------------------------- 403 ----------------------------------------------------------

телей в результате образования дифференцировочных условных рефлексов?

Допустим, что мы выработали дифференцировку на раздражитель «метроном 100». Это значит, что только данный раздражитель будет вызывать определенный, скажем, слюнный рефлекс; частоты же метронома 60, 80 или даже 94 этого рефлекса вызывать не будут. Следовательно, частота 100 ударов в минуту оказалась выделенной и тонко отличимой животным от других частот. Итак, в результате дифференцировки действительно происходит тончайший анализ раздражителей в качестве «полезных сигналов» – сигналов пищи, опасности и т. д. Такого рода анализ, конечно, требует тонкого различения раздражителей и по их объективным физическим свойствам, но последнее представляет собой уже другой процесс, отнюдь не совпадающий с процессом дифференцирования раздражителей по той сигнальной функции, которую они выполняют.

Представление о механизме анализа (различения) раздражителей по признаку их сигнального значения, как покрывающем механизм различения их независимых свойств, представляет собой характерное выражение незакономерного отвлечения при изучении процессов восприятия от их фундаментальной функции – функции снятия «копии», формирования «картины» воздействующей действительности, т. е. собственно ее психического отражения.

Нужно сказать, что сам Павлов как раз не стоял на точке зрения, смешивающей эти механизмы; наоборот, он высказывал мысль о необходимости различать два разных механизма анализаторной деятельности. Так, в «Лекциях о работе больших полушарий головного мозга» он писал: «На основании разных фактов, описанных в последних лекциях, необходимо прийти к заключению, что между констатированием нервной системой разницы между внешними агентами вообще и дифференцированием тех же агентов при помощи условных рефлексов есть существенная разница. Первое обнаруживается раздражительным процессом в виде ориентировочной реакции... Второе выражается в развитии тормозного процесса, являющегося в результате, так сказать, борьбы между раздражением и торможением. Как увидим это позже, эта борьба часто бывает очень трудна. Мыслимо, что иногда она и непосильна, и тогда при этой борьбе не всегда дело может доходить до полной утилизации для общей деятельности организма результата действительного анализа внешних агентов»[356].

Итак, по мысли Павлова, нужно различать два рода анализа; с одной стороны, анализ, констатирующий разницу между раз-

---------------------------------------------------------- 404 ----------------------------------------------------------

дражителями вообще, который Павлов далее называет «действительным анализом» и который совершается в режиме ориентировочной деятельности, а с другой стороны, – анализ, происходящий в результате образования дифференцировочных условных рефлексов, анализ, который лишь «утилизирует» с большей или меньшей полнотой результаты анализа первого рода для общей деятельности организма.

Механизм «анализа первого рода», о котором говорит Павлов, очевидно, и есть механизм собственно восприятия, – процесса образно говоря, «бескорыстного» (выражение И. П. Павлова) и поэтому дающего огромную, резко избыточную по отношению к каждой отдельной задаче, информацию. Другое дело – процесс, в результате которого заданная ответная реакция происходит только на определенные признаки воспринятого, приобретающие, таким образом, роль сигналов, пускающих данную реакцию в ход. Кстати говоря, такие признаки могут быть даны в любом условном коде, без какого бы то ни было изменения или нарушения их деловой функции. Это, однако, совсем не относится к воспроизводимым в образе восприятия объективным признакам (свойствам) предмета.

Итак, образ как результат, как субъективный продукт восприятия (мы имеем в виду образ в самом широком смысле слова) может быть передан кодом, но сам он есть не знак, не условная, не иероглифическая передача действительности, а ее отражение, сопоставимое по своему богатству с самой отражаемой действительностью. Эта воссоздаваемая мозгом действительность – прошлая, настоящая или выступающая как перспектива, как цель – и становится внутренним идеальным «оператором» деятельности человека, включая деятельность самого восприятия[357]. Если при этом речь идет о сознательном представлении, то оно может быть также объектом и вместе с тем результатом внутренних умственных целенаправленных действий человека; человек мысленно сопоставляет и соединяет между собой или разлагает представляемые объекты, видоизменяя их в соответствии со стоящей перед ним задачей.

Осуществляемые при этом умственные действия представляют собой именно действия, имеющие ту же принципиальную структуру, что и внешние предметные действия, дериватом которых они являются. Они также «замкнуты» звеном, которое есть сама предметная действительность, с той лишь разницей, что в данном случае она выступает в своем отраженном, «копированном» виде и поэтому не способна физически сопротивляться дей-

 

---------------------------------------------------------- 405 ----------------------------------------------------------

ствию и внешне принудительно корректировать его; поэтому-то, кстати сказать, результат внутренних действий и нуждается в проверке практикой.

Понятно, что физиологическим механизмом этой психологической реальности могут быть только рефлекторные мозговые процессы, образующие структуру, тоже «замкнутую» предметной действительностью. Таковы структуры, описываемые в понятиях обратной афферентации на предметном уровне (сенсорные синтезы, акцептирующие действие, по П. К. Анохину).

Существующие автоматы воспроизводят общую схему этих структур. Другой вопрос – может ли в эту схему быть введена кибернетическая модель такого идеального оператора, способного проявлять себя всякий раз избирательно (т. е. в зависимости от смыслового «контекста»), каким является образ. Во всяком случае, для этого необходимо гораздо более полное знание строения процессов человеческого восприятия, чем то, которым мы располагаем. Обнадеживающим является здесь то, что сейчас во всем мире делаются серьезные усилия, направленные на объективное исследование этих процессов, и выдвигается ряд весьма продуктивных гипотез. Можно поэтому думать, что существенные успехи здесь – дело ближайшего будущего.

Не менее поучительным и имеющим не меньшее эвристическое значение является сопоставление человеческой и машинной памяти.

Моделирование памяти дает наибольшие практические результаты. Современные машины обладают чрезвычайно высокой скоростью запоминания, способны как угодно длительно в практически необходимых пределах сохранять удержанный материал (так называемая долговременная память) и с безупречной точностью воспроизводить его. Наконец, они обладают и достаточно большим объемом памяти – до 10⁸ дв. ед.[358] Замечательно, однако, что при всем том по способу, каким функционирует машинная память, а соответственно, и по своим функциональным возможностям она еще менее похожа на память человека, чем восприятие машин на человеческое восприятие. Дело в том, что она моделирует лишь частный ее механизм, а именно, механизм образования энграмм, т. е. следов, способных воспроизводиться. Этот механизм составляет необходимое условие работы человеческой памяти, но принцип ее работы есть принцип смыслового запоминания и воспроизведения. Только в отдельных, совершенно исключительных случаях механизм энграммирования выступает в памяти на первый план, но тогда-то со всей очевидностью и обнаруживается вся его ограниченность и даже «неестественность» для человека.

---------------------------------------------------------- 406 ----------------------------------------------------------

Чтобы показать это в живой иллюстрации, опишем своеобразный эксперимент, проведенный одним из нас несколько лет назад. Он был проведен во время лекции о памяти, которая читалась для высококвалифицированной аудитории и сопровождалась демонстрацией редчайших мнемических способностей С. В. Шерешевского, описанных в психологической литературе[359]. Эксперимент, о котором идет речь, состоял в следующем. После однократного предъявления вслух длинного ряда случайных слов и безошибочного воспроизведения этого ряда С. В. Шерешевским по предложенной ему программе от начала к концу ряда, от конца к началу ряда, от середины, попеременно, к началу и к концу и т. п., С. В. Шерешевскому и одновременно всей аудитории была предложена новая задача. Требовалось найти ответ на вопрос, касающийся одного из слов ряда: при этом было условлено, что Шерешевский ответит на этот вопрос вслух, а каждый из присутствующих в аудитории, как только требуемый ответ будет мысленно им найден, молча поднимет руку. После этого был задан вопрос: какое среди предложенных для запоминания и только что правильно воспроизведенных слов означает инфекционную болезнь? (Имелось в виду слово «тиф»).

Результат этого опыта оказался следующим. Немедленно после того, как были произнесены два последних слова предложенного вопроса, в аудитории поднялось множество рук. Вместе с тем, можно было наблюдать, как напряженно ищет ответ на этот вопрос Шерешевский: прикрытые глаза, характерные движения полупротянутых рук, как бы перебирающих словесный ряд, и т. п. Только по прошествии многих секунд слово «тиф» было им, наконец, названо. Впоследствии Шерешевский рассказывал, что мысленно перебрав ряд слов, он первый раз второпях пропустил искомое слово и ему пришлось перебирать весь ряд сначала.

«Машинный» принцип памяти, использованный в условиях этой демонстрации Шерешевским, с особенной рельефностью выявил свою ограниченность по сравнению со смысловым принципом работы, специфическим для нормальной человеческой памяти, которая, по-видимому, тоже управляется идеальным «оператором», т. е. в данном случае – образом со свойственным ему универсальным богатством и «пристрастной избирательностью». Еще более сложным является вопрос о моделировании мышления. И здесь мы сталкиваемся с тем, что создатели машин в некоторых случаях представляют себе процессы человеческого мышления с недостаточной полнотой. Например, оперативное определение мышления, предложенное Тьюрингом, является с

---------------------------------------------------------- 407 ----------------------------------------------------------

этой точки зрения явно неудовлетворительным, так как выбор правильного ответа на вопрос еще не есть мышление[360]. Не дискутируя здесь вопроса о том, сводится ли человеческое мышление к выполнению таких операций, как, например, доказательство геометрических теорем, теорем математической логики, перевод с одного языка на другой и т. д., которые в настоящее время могут успешно выполняться машиной, мы хотим подчеркнуть только одно. Возможности моделирования мышления практически сейчас ограничиваются лишь такими мыслительными операциями, для которых можно найти однозначную систему правил (алгоритмы). Создание же машин, способных к правдоподобным выводам в смысле Пойя и к принятию правильных решений на основе недостаточных данных, вызывает пока непреодоленные трудности[361].

Фактически «мыслящие» машины действуют не с языковыми предметными значениями, не с языком, а с исчислением, т. е. с некоторой совокупностью правил, с формальной, не имеющей предметного содержания системой, которая строится по следующему принципу: а) задается произвольный «алфавит», б) задаются исходные «слова» в этом алфавите, в) задаются правила образования новых «слов» из исходных. В результате объекты, операция над которыми автоматизирована в машине, выступают как элементы заданных операций, но в пределах работы машины их предметное содержание остается пустым[362]. Но для человеческого мышления смысл объектов определяется не только логическими отношениями, но и их предметным содержанием и той психологической ситуацией, в которой развертываются действия человека, его намерениями и мотивами, его отношением к задачам и т. п. Поэтому человеческая деятельность при работе с любой технической системой заключается в осмысливании сообщаемых ею сигналов с целью выявить предметное содержание поступающей информации и на этой основе сделать выбор нужного действия. Так как последнее представляет собой главное звено в общей цепи процессов, которое не может быть устранено, то многие авторы, предлагая, математические формулы для «критерия рационального выбора действия», вводят параметры, значения которых определяются способностями и возможностями действующего человека. Необходимость введения этих, так сказать, психологических параметров показывает, что по существу и в этом случае мы пока не можем адекватно моделировать человеческую деятельность.

Таким образом, резюмируя, можно сказать, что в настоящее время успехи в моделировании психической деятельности чело-

---------------------------------------------------------- 408 ----------------------------------------------------------

века еще весьма скромны; что основные ее характеристики не воспроизводятся никакими из построенных до сих пор машин. Тем более не имеет машинных аналогий тот факт, что для человека всегда важно, как сознается им его работа. Общеизвестно, что, например, поставив перед человеком соответствующую цель, можно намного повысить его «отдачу». Создание же машины, которая обладала бы такого рода подлинно человеческими свойствами, представляет собой, по-видимому, задачу такого же порядка по своей трудности и отдаленности, как задача искусственного создания жизни, способной породить мыслящее и сознательное существо, о чем сейчас серьезно думают некоторые исследователи[363].

Конечно, легко указать, с другой стороны, на такие свойства машин, которых, наоборот, не может воспроизвести человек. Выше уже указывалось, что многое машина делает лучше, чем человек. Однако, самым, пожалуй, эксквизитным свойством, которым обладают все машины и которым не обладает человек, является возможность сохранения машины в условиях, когда она не работает и не подвергается внешним воздействиям. Ведь сохранить человека в аналогичных условиях «в полном порядке» – невозможно.

Известно, например, как влияет на человека длительная изоляция и принудительная бездеятельность. Оказывается, если человек помещается в условия резкого дефицита слуховых и зрительных раздражений, то вскоре начинают появляться признаки серьезного нарушения его психического состояния. Возникают, как это показывают данные, приведенные в обзорной статье Гуда, зрительные, а при наличии некоторых условий и слуховые галлюцинации[364]. Согласно другим источникам, возможны и еще более серьезные психические расстройства. Человек не может безнаказанно ничего не чувствовать и не делать; человек должен быть деятельным, и это свойство, полностью отсутствующее у машин, выражает, по-видимому, его глубочайшую сущность. Ведь человеческое в человеке есть продукт его исторического развития именно как субъекта активной, преобразующей сознательной деятельности, как единственного истинного субъекта труда.