Главная > Интеллектуальные системы > Системы искусственного интеллекта
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

6.6. Психологические аспекты принятия решения

Нелегко точно определить, когда появились первые работы по психологии принятия решения. В 1894 г. во Франции Альфред Бине опубликовал работу “Психология шахматистов и людей, выполняющих большие объемы вычислений”. В ней он впервые затронул, в частности, важные вопросы изучения памяти человека, его воображения и эрудиции. Он интересовался возможностями абстрактного мышления человека и делал выводы на основе своих наблюдений над людьми, которых заставлял выполнять вычисления или играть в шахматы вслепую и вслух комментировать ход своих мыслей.

Впоследствии опыты Бине в области шахматной игры были продолжены и завершены рядом психологов, таких, как Адриан Де Грот, Герберт Саймон и Джон Байлор. Бергсон, первый

комментатор опытов Бине, в 1902 г. высказал такую мысль: кажется, что представление в мозге содержит не столько информацию о собственно физическом мире (в шахматах — это фигуры и доска), сколько указание о будущих направлениях развития.

В 1920 г. малоизвестный психолог Вюрцбургской школы Отто Сейц разработал первую концептуальную модель процессов мышления, которые он описал как линейную цепочку элементарных операций. Сейц, таким образом, выделил элементарные операции, дал им определение и в то же время точно описал общие, как ему казалось, процессы, присущие любой человеческой деятельности. Он показал, что в процессе принятия решения большую роль играют такие понятия, как интеллектуальная индивидуальность, существо и частные характеристики решаемой проблемы. По его представлениям движущей силой, которая толкает мышление по этим цепочкам, является “общий закон предвидения результатов”, способность с определенной степенью абстракции рассуждать по плану, двигаясь от одной промежуточной цели к другой.

Заслуга и удача исследователей искусственного интеллекта на сегодня состоит в способности эффективно с помощью программ демонстрировать справедливость этих идей. Сейчас видно, как сбылись предвидения таких ученых, как Бине и Сейц. Они, несомненно, первыми рассмотрели и научно показали, что такие способности мозга, как мышление и умозаключение, находятся в одном ряду с другими наблюдаемыми на опыте явлениями. Они уже на пороге двадцатого века показали, что наши интеллектуальные возможности прежде всего обусловлены двумя хорошо различаемыми явлениями: памятью и восприятием.

6.6.1. Память

Оперативная память современных ЭВМ, обладающих максимальной производительностью, насчитывает от 10 млн. до

1 млрд. двоичных единиц информации. Оперативной называют такую память, которая постоянно доступна для ЭВМ. По аналогии можно сказать, что наш мозг, в котором мы храним всю необходимую информацию, является нашей оперативной памятью в отличие от внешней памяти, которая для ЭВМ представляет собой диски и ленты, а для нас ее роль играют книги в библиотеках — они снабжают нас внешней информацией, доступ к которой осуществляется не так легко.

Среднее время доступа к информации, хранящейся в оперативной памяти ЭВМ в двоичном виде, составляет в настоящее время с. ЭВМ умеет очень быстро выполнять небольшое

число элементарных операций. Но было бы ошибкой считать, что ЭВМ превосходит нас по объему памяти. В человеческом мозге в среднем находится около 10 млрд. нейронов, каждый из которых имеет синаптический контакт с большим числом — от одной до десяти тысяч (точное значение неизвестно) — своих маленьких собратьев. Таким образом, в мозге существует 10 000 млрд. точек обмена информацией (невероятно, не правда ли? Вы, возможно, плохо представляете свое настоящее богатство!...). Кроме того, никто сегодня не в состоянии оценить объем информации, содержащейся в одном нейроне; без всякого сомнения, он намного больше, чем двоичная единица, принимающая значения типа да/нет. Не исключено, что один нейрон содержит тысячу или миллион таких единиц информации. Возможно, что информация кодируется одновременно во многих нейронах сразу. В любом случае не вызывает сомнения, что мы обладаем гигантской памятью по сравнению с оперативной памятью самых больших современных ЭВМ. Наличие такого громадного объема предполагает, что должен существовать также развитый и эффективный механизм доступа к этой памяти. Вот почему почти не удивляет экспериментальное подтверждение того факта, что мы непрерывно структурируем наше знание, выделяем множество опорных точек, даем имена новым элементам информации, кодируем, отбираем и, наконец, все это... забываем!

Эксперимент также показывает, что часть мозга используется особым образом. Речь ндет о существовании так называемой кратковременной памяти. Множество образующих ее нейронов находится в прямой связи с органами чувств и взаимодействует с ними. Именно эта часть мозга воспринимает всю новую информацию перед тем, как ее отправить в долговременную память. В кратковременной памяти информация разрушается очень быстро — если ее не подкреплять, то через 5 с она уже будет разрушена. В долговременной же памяти информация сохраняется значительно дольше — часы, дни, годы — без дополнительной внешней активизации, только за счет чисто внутренних процессов, которые, возможно, происходят с нами во сне. В то же время чтение из долговременной памяти требует гораздо больше времени, чем из кратковременной — многие секунды вместо сотых долей секунды.

6.6.2. Восприятие

Приведем некоторые данные, позволяющие лучше понять трудности решения проблем, связанных с человеческим мозгом. Двухуровневая организация нашей памяти показывает, в

частности, что наиболее важная часть мозга находится в прямой связи с рассмотренными уровнями. С ними связано моделирование восприятия и организация управления мозгом в процессе всей его эволюции. При этом первостепенную роль играет визуальная система восприятия. Кроме того, в мозге возникают структуры, способные эффективно кодировать пространственно-временную информацию, которой мозг буквально “пропитан”. Конрад Лоренц утверждает, что человеческая порода произошла от породы больших обезьян, которые в один прекрасный день в своем восприятии реального пространства пришли к выводу, что жизнь стала сложнее, охота труднее, и они смогли представить себе обстоятельства, опасные для своей жизни. В то же время установилась доминирующая роль пространственных представлений. Действительно, реальное пространство служит нам фундаментальной моделью для описания всех, остальных внутренних отношений и представлений. В частности, пространственные понятия широко используются в языке; примером может служить фраза “Вы это ясно видите?”

Нам осталось рассмотреть один важный и удивительный момент, который касается экспериментальных оценок объема нашей кратковременной памяти. Объем оказался очень небольшим: кратковременная память человека не может содержать более элементарных единиц информации. Легко убедиться, что эта величина мала с практической точки зрения. Мы мгновенно вычисляем, например, произведение , но для вычисления произведения 72 X 8 нам требуется больше времени; сказывается то, что нужно приложить небольшие усилия для управления памятью, на что уходит дополнительное время. Для выполнения умножения 72 X 8 почти всем потребуется бумага и карандаш, которые представляют собой часть нашей обычной внешней иамяти. Если запретить использование этих инструментов, операция будет выполняться значительно дольше, так как обмен с нашей долговременной внутренней памятью, как мы видели, требует много времени.

Из-за малого объема кратковременной памяти (всего 7 единиц информации) всякая новая информация разрушает предыдущую. Вот почему оказывается довольно трудно проследить обратный ход своих мыслей.

Рассмотрим теперь, что представляет собой единица измерения информации, которую мы назвали элементарной единицей. Введем ключевое понятие и дадим ему точное определение. Элементарная единица информации представляет собой блок информации, который мы способны сразу и целиком распознать, закодировать и запомнить. Его величина и содержимое зависят от конкретного индивидуума. Например, если кто-нибудь

диктует громким голасом последовательность из нулей и единиц, вы с большим трудом сможете запомнить с полдюжины последовательных цифр. Но если эту последовательность слышит специалист по информатике, который привык к работе в восьмеричной системе счисления, в каждом блоке кодирует и запоминает группу из трех двоичных цифр, то он без труда удержит в памяти 6 или 7 блоков, в каждом из которых находится по одной восьмеричной цифре, т. е. около двадцати двоичных элементов.

Пример

Еще один пример — память музыкантов, которые запоминают мелодию по мере ее звучания, что связано с очень высоким уровнем организации их долговременной памяти. В отличие от этого слабо натренированное ухо смогло бы запомнить не более двадцати первых нот.

Из этого можно сделать вывод, что содержащаяся в кратковременной памяти информация представляет собой имена блоков, размещенных в долговременной памяти данного индивидуума.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление