Парадокс мудрости. Научное опровержение «старческого слабоумия». Революционный взгляд на мышление человека

Чтобы сделать вопрос еще более интригующим – каждый аттрактор имеет так называемую область притяжения аттрактора, набор схожих моделей (паттернов) активности, которые стремятся трансформироваться в структуру аттрактора. Это означает, что целый ряд схожих, но не идентичных моделей активации «распознаются» системой как в некотором смысле эквивалентные. Основные свойства аттракторов в формальной нейронной сети, особенно свойства дегенерации, соответствуют склонности всего воспоминания вызываться при обнаружении его составляющих. Аттрактор с областью притяжения подобен видовому воспоминанию, где распознается целое множество схожих предметов как члены одной и той же категории.

Хотя идеи об аттракторах и областях притяжения аттракторов происходят из вычислительных моделей, возможность, что они фиксируют важнейшие особенности формирования реальной памяти в биологическом мозге, является соблазнительно привлекательной. Джон Хопфилд, один из пионеров моделирования нейронной сети, был среди первых, кто предположил, что аттракторы являются на самом деле воспоминаниями.

По крайней мере, мы знаем, что сети, подобные сетям аттракторов, существуют в мозге. Их функция полностью неясна, но доказательства в поддержку гипотезы «вспоминания – это аттракторы» продолжают накапливаться. Некоторые из этих доказательств поступают из экспериментов «морфинга» (плавное преобразование одного изображения в другое с помощью геометрических операций и цветовой интерполяции). Большинство из нас видели музыкальный видеоклип Майкла Джексона «Черное или белое», в котором этот технический прием впервые появляется, с морфинговыми лицами: женские лица трансформируются в мужские, старые лица трансформируются в молодые, азиатские в кавказские. Та же идея была применена к экспериментам нейронауки. При использовании компьютерной графики можно создать континуум изображений, трансформирующих одно животное в другое: собаку в кошку или корову в верблюда. Предположим, вы просите испытуемых вами людей классифицировать сформированных с помощью вычислительной машины животных по различным точкам континуума в две группы, соответствующие двум исходным животным. Вы можете сделать то же самое с синтезированными на компьютере или смешанными голосами, произносящими звуки языка, трансформируя гласные: «А» в «О», «О» в «Ю» и так далее.

Классификации таких сформированных с помощью вычислительной машины предметов испытуемыми обычно имеют поразительно дискретные границы: до некоторого момента на континууме морфинга все предметы относятся, уверенно или единообразно, к одной категории; после этого момента они относятся к другой категории, равным образом уверенно и единообразно. Дискретность этих классификаций – это как раз то, что можно было бы ожидать в мозге с отчетливо выраженными аттракторами и отчетливым пространством притяжения, связанным с каждым аттрактором.

Другой пионер моделирования нейронной сети, Стефан Гроссберг, разработал мощную теорию адаптивного резонанса, или ART. Согласно модели ART распознавание и «создание смысла» внешнего события происходит, когда входной сигнал от этого события к мозгу «резонирует» или находит соответствие с одной предварительно сформированной сетью, аттракторами. Согласно этой модели распознавание есть нечто иное, как реактивация предварительно сформированной нейронной сети. Этот механизм все больше и больше признается нейробиологами как модель того, что фактически происходит в реальном человеческом мозге, когда мы распознаем объект или извлекаем что-то из памяти.

Ревностные поклонники мозга среди читателей этой книги, возможно, хотелось бы узнать о взаимосвязи между аттрактором и модулем. Термин «модуль» был популярен в когнитивной науке в 1980-1990-х гг. и все еще остается популярным в некоторых кругах. Он означает структурно компактный, очерченный и «информационно инкапсулированный» компонент в мозге, предназначенный для очень специфической ментальной операции, иногда достаточно сложной. Как говорилось ранее, предполагалось, что передача информации между разными модулями была крайне ограниченной, фактически без частичного перекрытия как в их функции, так и схематике. Считалось модным в течение ряда лет рассматривать такие «модули» как базисные компоновочные блоки познания и мозга. Модульный взгляд на мозг был своеобразным воскрешением френологии девятнадцатого века, ретушированной и принаряженной в виде современной новизны.