Ноогенез и теория интеллекта
Темы. Физиология, биология, медицина. Биофизика и физиология. 2.1. БИОФИЗИЧЕСКИЕ НАЧАЛА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЭКОСИСТЕМ

2.1. БИОФИЗИЧЕСКИЕ НАЧАЛА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЭКОСИСТЕМ

...мы можем открыть... космические корни,
...особый физический субстрат и, наконец,
специфическую природу... человечества...
Множественность, единство, энергия —
таковы три стороны материи.
П. Тейяр де Шарден (1881—1955)

Глава из книги:

Еремин А.Л. Ноогенез и теория интеллекта. Краснодар: СовКуб, 2005. – 356 с.

http://a-eremin.ru/rus/

 

2.1.1. Автономность интеллектуальных систем

При развитии научного направления синергетики (совместного действия), предложенного Г.Хакеном, в физиологии У. Р. Мотураной (U.Mat-urano, 1980) и Ф. Варелой (F. Varela, 1980; 1996) была доказана организационная замкнутость биологических систем в случаях клеточной системы (компоненты — молекулы, взаимодействия — химические процессы производства) и нервной системы (компоненты — нейроны, взаимодействия — состояния относительной активности, распространяемой посредством синоптических соединений).
Для формализации автономности было предложено выражение
F = f (F), где F — любые процессы, взаимодействия, реорганизации, а f — форма отношений между этими процессами, форма их взаимозависимости. Выражение названо точечно зафиксированной репрезентацией, самореферентным (кругообразным, бесконечно рекурсивным), лежащим в основе механизма автономности (F. Varela, 1996).
До настоящего времени не были определены качественные оценки особенностей и феноменов автономности интеллектуальных систем и признаки автономности системы, которую образует популяция человечества.

Анализируя сравнительные данные, представленные выше, можно сделать вывод, что человечество по своим информационным функциональным параметрам приближается к возможностям нервной системы человека.

В связи с этим автор взял на себя смелость выдвинуть гипотезу о том, что человечество стремится к единой целостной автономной организационно-замкнутой информационно-интеллектуальной системе. При этом в «автономной системе человечества»: компоненты — люди; взаимодействия — информационные процессы (межличностные, групповые, посредством специальных средств связи, производства, восприятия, хранения, анализа-синтеза информации) (А. Л. Еремин, 2003, 2004).

Возможно, целесообразно введение понятия аутопоэз интеллектуальный — процесс созревания интеллектуальной системы до уровня формирования автономности, заключающейся в формировании сети взаимодействий ее составных частей, как некого единства в пространстве, обособлении, организационной замкнутости и самоуправлении, взаимодействии со средой и другими системами как единое целое.

При постулировании гипотезы об автономности человечества, можно предложить для рассмотрения следствие — человечеству присущи все соответствующие автономности характеристики, а именно: человечество является воплощением автономности живого, обладает свойством целостности живых организмов в физическом пространстве, в том числе является динамической системой; определяется в качестве составной целостности сетью взаимодействий ее составных частей, которые: а) посредством взаимных контактов рекурсивно воссоздают сеть тех взаимодействий, которые их же произвели, б) актуализируют данную сеть как некое единство в пространстве, в котором существуют данные составные части, обособляясь от фона путем установки границ.

Некоторые иллюстрирующие примеры: при росте населения, миграции и этногенезе — межнациональная интеграция в СНГ, Совет Европы, объединение 185 государств в ООН; образование глобального Интернет-сообщества; выделение из био-, атмо-, лито-, гидросферы инфраструктур, связанных с агрономией и урбанизацией, а также техно-, энерго- и ноосферой.

Можно предположить, что в XXI веке человечество приближается за счет закономерностей эволюции (роста и достижения максимума населения Земли) и исторического развития цивилизации (науки, современных средств связи) к формированию автономного «глобального разума» человечества. Принимая это во внимание, остается вопрос — называть его «естественным разумом» или сформированным, в том числе с помощью специальных средств связи и обработки информации, «искусственным интеллектом».

2.1.2. Диссипативность интеллектуальных систем

Диссипативность — явление, связанное с потерей энергии, характерное для открытых систем, в том числе и интеллектуальных. В ходе разумной деятельности появляется энтропия интеллектуальная — переход специфической энергии взаимодействия между компонентами интеллектуальной системы в другую (тепловую) с потерей части потенциальной интеллектуальной энергии системы.

В открытых системах для состояний, далеких от равновесия, возникают эффекты согласования, когда компоненты устанавливают связь друг с другом на макроскопических расстояниях, через макроскопические интервалы времени, а в равновесии общаются в основном со своими соседями (Е.Н.Князева, С.П.Курдюмов, 1992). Очевидно, что аналогичные эффекты характерны для аналитико-синтетической, интегративной, ассоциативной деятельности созревающих, молодых и сформировавшихся интеллектуальных систем, наблюдаются в нейрофизиологии мозга, а наглядно это можно наблюдать при развитии информационных связей человечества в XX веке.

При изучении термодинамики открытых систем при неравновесных процессах описывают возрастание энтропии со скоростью: а = AS/At>0. Для открытых систем отток энтропии наружу может уравновесить ее рост в самой системе. Появляется неустойчивость предшествующего однородного состояния. При этом оказывается возможной самоорганизация— создание определенных структур из хаоса, неупорядоченности. Эти структуры могут последовательно переходить во все более упорядоченные состояния. В таких системах энтропия убывает. И. Р. Пригожий назвал (1977) таким образом возникающие в диссипативных системах в ходе неравновесных процессов упорядоченные образования «диссипативными структурами» (И. Р. Пригожий, 1991). По теореме Пригожина математическим условием устойчивости стационарных состояний с минимальным производством энтропии является: Да/At <0.

В термодинамике это условие названо «критерием эволюции». В процессе ноогенеза сначала беспорядочные информационные процессы с высокой энтропией (на рисунках 1.1 и 1.7— А1—A3, В1—В4, С1—СЗ) сменяются самоорганизацией и упорядоченным состоянием (A3—А4, В4—В5, СЗ—С4), характерным для интеллектуальной системы. На основании этого к диссипативным структурам можно отнести сформировавшуюся автономную интеллектуальную систему мозга и, когда процесс формирования завершится, — человечества.

Кроме того, предлагается к рассмотрению понятие «диссипативностъ интеллектуальных систем» — явление прироста перехода специфической энергии взаимодействия между компонентами открытой интеллектуальной системы в другую с потерей части потенциальной интеллектуальной энергии системы; а также феномены формирования в ходе ноогенеза из элементарных компонентов — автономной упорядоченной структуры интеллектуальной системы.

2.1.3. Когерентность и синергетика интеллектуальных компонентов

Для человека нет будущего, ожидаемого в результате эволюции, вне его
объединения с другими людьми... наши современные души видят и
чувствуют ныне мир, который (по его размерам, связям и возможностям)
ускользал от великих людей прошлого. П. Тейяр деШарден (1881—1955)

Когерентность — явление сохранения соотношения между фазами различных колебательных процессов с обозначением синхронизации фаз волновых функций элементарных частиц, составляющих конкретную физическую структуру. Согласованное, коллективное поведение системы (макроуровень) и ее составляющих (микроуровень) может приводить к таким эффектам, как сверхпроводимость, сверхтекучесть. Коллективные взаимодействия физической структуры могут привести к появлению, благодаря когерентной синхронизации фаз волновых функций, составляющих структуры, совершенно нового физического свойства. Когерентное свойство световых лучей заключается в том, что между ними имеется постоянное соотношение фаз, благодаря чему они могут давать интерференцию. Все технические информационные средства,объединенные в глобальные сети, как раз и можно отнести к «структурам совершенно нового физического свойства» феномена информационно-технической революции, появившегося благодаря как коллективному взаимодействию, так и вследствие явления когерентной синхронизации интеллектуальных функций индивидуумов и человечества в целом. Возможно, к когерентной можно отнести синхронизированную совместную интеллектуальную деятельность людей одной культуры в отдельном регионе или при дневном солнечном освещении интеллектуальную активность в восточном или западном полушариях Земли. Можно предположить, что аналогичные явления наблюдаются и при интегративной работе нейронов левого и правого полушарий, а также эвристической деятельности мозга и составляющих его нейронов.

Интеллектуальная когерентность (лат. cohaerentia — сплоченность, сцепление, связь) — способность к явлению функций и феноменов нового свойства, благодаря согласованному синхронизированному взаимодействию, коллективному поведению компонентов интеллектуальной системы (микроуровенъ) и интеллектуальной системы в целом (макроуровень).

Синергичность. Синергия, синергизм (греч. sinergeia) — содружественное (совместное) действие нескольких агентов (действующих причин, лиц, групп, вызывающих те или иные явления в природе, окружающей среде) в одном и том же направлении. В развиваемом междисциплинарном научном направлении синергетики (совместного действия), основанного Г. Хакеном, к примерам синергетического характера относятся: появление нового вида в эволюции, действие мышц в одном направлении, образование (закладка) нового органа, явления дифференцировки в развитии организма и пр. Это направление можно рассматривать, как формирующееся научное обоснование ранее подмеченного в природе феномена «перехода количества в качество».

Возможно, целесообразно рассматривать «интеллектуальную синергетику» — процесс (не сводимый к простой суперпозиции информационных функций интеллектуальных компонентов) интегративной аналитико-синтетической (эвристической, интуитивной, творческой, логической, абстрактной, идеальной) деятельности-мышления интеллектуальной системы (с неожиданными эффектами «взрывного» характера, когда новое качество возникает скачкообразно при плавном изменении внешних и внутренних условий), возникающий в результате сочетанного взаимодействия ее составляющих элементарных структур и процессов в ходе целенаправленного, опосредованного и обобщенного познания, активного отражения объективной реальности.

Уместно отметить: как нейроны, объединяясь в мозг, выводят его на новый уровень функционирования — интеллектуальный, так и разумы, объединяются в человечество, которое по своей «новой» интеллектуальной функции преодолевает парадокс восприятия «единства — множества» миров.

2.1.4. Информационные операции и информационная логистика

В интеллектуальных системах размерность неопределенности производства-получения информации связана с количеством «n» «свободных— занятых» для этой информации интеллектуальных компонентов.

В живой природе информационные операции производства—передачи-восприятия сложны и многоплановы, так как осуществляются различными носителями (квантами света, электронами и ионами, волнами, молекулами и пр.) с разными градиентами параметров (температуры, электричества, давления, концентрации и пр.), соответственно, с разными коэффициентами переноса, в разнообразном множестве структур (рецепторы, синапсы, нейроны) с их биохимическими и электрофизиологическими механизмами.

Открытые в нейрофизиологии феномены возникновения потенциала действия и нервного импульса за счет ионных потоков через мембрану нервных клеток (Д.Эклс, АХоджкин, А Хаксли, 1963), преобразования сигналов в нервной системе (А. Карлсона, П. Грингард, Э. Кандел, 2000) и др. сложнопе-реводимы на применяемый в технике язык, связанный с «системами передачи информации», «теорией связи», «теорией передачи информации».

В информатике ЭВМ мерой количества информации служит число операций, необходимых для выбора сообщения, передаваемого двоичным кодом. Преобразование сигналов-команд на понятный для машины язык производится с помощью операционных систем (DOS, 1981; Windows, 1995,1998,2000, ХР и др.).

Выделение понятия «информационных операций» для объединения всего разнообразия их видов может создавать метрологические сложности при измерениях и нормировании. Между тем, наука благополучно преодолевала аналогичные прецеденты, например, энергию различных видов материи измеряют в системе СГС — в эргах (эрг = 1дин • 1см); в СИ — в джоулях (Дж = 1Н • 1см = кг•м2/с2); кроме того, в атомной и ядерной физике и физике элементарных частиц — электрон-вольтах (эВ), а также — в кгс • м; Вт-ч = Дж/с•3600 с; калориях; граммах нефтяного эквивалента (г н. э.); граммах условного топлива (г у. т.) и пр.

Информационная операция — минимальное количество (квант) информационного события (любого сообщения, сведения о чем-либо, осведомления, познания), хранимое на всевозможных материальных носителях, воспринимаемое, производимое и передаваемое с помощью различных специальных средств связи и сигналов (знаков, кодов, алгоритмов, символов, образов), несущих смысловую нагрузку и обозначающих содержания, полученные в процессе приспособления интеллектуальной системы к внешнему миру.

Логистика взаимодействия. В статье Клода Шеннона «Математическая теория коммуникаций» в 1948 году впервые было сформулировано положение о том, что энтропия любого блока информации равна вероятности его появления во всем массиве данных. Общая формула Шеннона выглядит так:

Н = P1•log2(l/P1) + P2•log2(l/P2) + ... + Pn•log2(1/Pn),

где Н — количество бит информации в одном символе сообщения; Р1 
Рn — вероятности появления символов X1, ..., Хn в тексте сообщения. Формула позволяла найти количество информации в случайном сообщении фиксированного алфавитного текста передаваемого по телеграфу (С. Е. Shannon, 1948).

Шенноновское определение информации связано с мерой неопределенности (степени незнания того, что подлежит передаче). Соответственно, цель передачи информации — это снятие данной неопределенности. В соответствии с данным подходом по мере получения информации снимается неопределенность, при этом, чем больше информации получено, тем меньше степень неопределенности получателя.

Исходя из всего вышеизложенного в главе предлагается определение понятия «информационная логистика». Это процесс планирования, управления и контроля потока сообщений, данных, знаний, сведений, передаваемых с помощью специальных средств связи от места возникновения этого потока до места его потребления с целью снятия незнания, неопределенности, удовлетворения запросов интеллектуальных компонентов, обеспечения интегративной, аналитико-синтетической, последовательной и творческой мыслительной деятельности интеллектуальной системы. Информационная логистика может быть феноменом в нейрофизиологии и концепцией в человеческой деятельности, базирующейся на вовлечении отдельных взаимосвязанных элементов в общий процесс с целью предотвращения нерационального расходования ресурсов, оптимизации процессов информирования, минимизации общих затрат.

Источник: А.Л. Еремин. НООГЕНЕЗ И ТЕОРИЯ ИНТЕЛЛЕКТА





Все права защищены © Еремин А.Л.