О ЗАМЕТКЕ В.А. НЕПОМНЯЩИХ «КАК ЖИВОТНЫЕ РЕШАЮТ ПЛОХО ФОРМАЛИЗУЕМЫЕ ЗАДАЧИ ПОИСКА»

А.В. ЧЕРНАВСКИЙ (лаборатория биоинформатики ИППИ РАН)

E-mail: chernav@iitp.ru

В своей заметке В.А. Непомнящих исходит из представлений о поведении животных, развиваемых рядом авторов последнего времени (особенно интенсивно в последнем десятилетии), согласно которым это поведение:

-           спонтанно,

-           несет в себе общую модель мира, в котором приходится существовать данному виду,

-           а в актуальной обстановке сигналы внешнего мира лишь модифицируют естественный циклический процесс данного поведения и не подвергаются в полной мере анализу для построения актуальной формы поведения.

 

Эти принципы иллюстрируются на примерах изучения различных типов животных от бактерии до человека. Основным, более подробно разбираемым примером служит поведение личинки ручейника, связанное с построением его домика из крупных песчинок. Кроме того, отдельные принципы иллюстрируются поведением бактерии (самопроизвольность), золотых рыбок (поведение как модель мира), пчел и крабов (актуальное построение гипотез). Рассматриваются также роль обучения (на примере обезьян, строящих пирамиду из ящиков) и вопрос о степени адаптивности поведения (личинка ручейника). Кроме того, приводится точка зрения, что и человеческое поведение основано на аналогичных принципах (опирается на воображаемые модели мира, построенные на случайных гипотезах).

 

Основной недостаток работы, очень существенный для автора, профессионально занимающегося  поведением, – недостаточная формализованность его терминологии. Невозможно на одном дыхании говорить о построении гипотез, о модели мира, об исследовании и анализе, о тактике, в равной мере применяя эти термины и к бактерии и к крабу и к человеку. Понятно, что задача статьи – указать на общие принципы. Но задача эта не может быть выполнена, если не будет указано, что означают те или иные термины на разных уровнях биологической эволюции. Как известно, объединению должно предшествовать размежевание.

 

Второй, более специальный, недостаток статьи, связанный с предыдущим, тот, что поведение рассматривается как самостоятельное функционирование организма, мало связанное с его потребностями. Конечно, в известном смысле это есть «спонтанный», «самостоятельный», «самоупорядоченный» процесс. Животное делает только то, что может делать, а может делать то, что определено его генетикой и, на более высоком уровне, обучением. Но бактерия будет делать это все время, а обучаемое животное может не делать одного, а делать другое или просто ожидать, ничего не делая, и проч. Не ясно, с чем спорят авторы этого подхода.

 

Поведение может быть пассивным, реактивным и активным. Первое, когда с вами обращаются как с физическим телом, вовсе не есть ваше поведение. Реактивное поведение инициируется внешними сигналами (стимулами), активное – инициируется изнутри, самим организмом. Но и в том и в другом случае оно состоит в том, что запускаются автоматизмы, приготовленные генетикой и модифицированные обучением. Например, управление мышцей заключается в запуске «периферического кольца», которое автономно функционирует на основе стремления к равновесному состоянию, определенному установкой от моторного центра. Пришедший к мышце сигнал запускает процессы, которые также совершаются автономно, вплоть до скольжения актин-миозиновых нитей. Когда животное идет или чешется, то наличной целью поведения запускается синергия, развивающаяся по своему закону, но движение запускается и останавливается согласно специальным сигналам от среды или от мотивации. Можно вспомнить о развитии сенсомоторных схем по Пиаже или об антиципирующих схемах Канта и о тысяче других хорошо известных (в том числе известных Павлову) примерах, согласно которым сигнальное управление в том и состоит, что запускается механизм и устанавливаются параметры его работы, но действует он на основе автономных принципов и собственной «кинетической мелодии». С чем спорят авторы?

 

Вопрос только в том, откуда исходит инициирующий сигнал и установки параметров – от среды или от мотивационного центра или от высшего психического «Я» организма. Биологическая эволюция поведения в том и состоит, что происходит сначала постепенная автономизация психики как органа управления поведением и затем, в полной мере уже только на уровне человека, автономизация поведения от актуальной зависимости от обстановки.

Цель поведения не сохранение собственной упорядоченности (все на свете существует постольку, поскольку сопротивляется своему разрушению), а удовлетворение потребностей организма. Поведение есть поведение, а не просто функционирование нервной системы, пока оно направлено на это удовлетворение. Цель психики – управление поведением. Организм обладает психикой, если он обладает специальным органом, управляющим поведением. Поведение активно настолько, насколько развита у него психика.

 

Но психика как орган управления поведением имеет свое строение: она состоит из мотивационной и интеллектуальной составляющих. Если роль мотивации в том, чтобы выяснить наиболее актуальную потребность организма и настроить интеллект на ее удовлетворение, то роль интеллекта в том, чтобы превратить цель организма (заданную ему мотивацией в форме мотива, т.е. в форме его настройки) в двигательную цель, т.е. спланировать последовательность двигательных автоматизмов, которая приведет к достижению того, что нужно организму в данном случае. Каждый автоматизм «работает» как самостоятельное целое, но их последовательность должна быть определена интеллектом, они сами должны быть настроены в согласии с актуальной обстановкой, например, их мишени должны быть согласованы с актуальным восприятием и т.д.

 

Основные виды мотивации (в первую очередь питания и воспроизводства) определены генетикой и имеют циклический «поэтапный» характер, каждый этап в свою очередь делится на этапы, но чем далее по этой лестнице, тем меньше становится роль генетики и тем более роль опыта, т.е. построенной модели мира. Но, конечно, имеется различие в «модели», генетически закрепленной в  моторном поведении бактерии или в ощупывающих движениях личинки, и модели, создаваемой в мозге животного с достаточно развитой нервной системой.

 

Поведение бактерии целиком реактивно. Бактерия живет 20 минут и за это время ей нужно пройти ее жизненный цикл питания и деления. Она движется в силу функционирования внутреннего механизма, но направление этого движения зависит от сигналов среды. Собственно ее поведением является именно смена режимов направленного движения и кувыркания и характер этой смены определен внешними сигналами.

 

С появлением нервной системы и на ее основе психики поведение постепенно становится все более активным. Поведение личинки ручейника еще, вероятно, не является таковым, а определяется, как можно думать по описанию автора, сенсибилизацией нервной системы в ответ на стимулы от песчинок, характер каждого нового акта основан не на сравнении нового стимула с предыдущим, а просто на изменении состояния нервной системы. (Кстати, непонятно, какой смысл имеет оценка «последующих признаков», если на предыдущем шаге песчинка отброшена.)

 

Чему же противопоставляется описанная точка зрения на поведение? Пчелы «не сравнивают все возможные гипотезы, чтобы выбрать наиболее подходящую из них», «частные модели формируются не на основе какого-либо полного анализа состояния мира…», «если бы личинки систематически обследовали коридор и все обнаруженные частицы…» и т.п. Неужели автор всерьез считает, что кому-то в голову придет, что поведение животного может основываться на систематическом обследовании всего, что оно видит? Это только первые кибернетики собирались добиваться полного перебора возможностей с помощью ЭВМ, чего, кажется, даже современные шахматные программы не делают.

 

Животные «вообще не пытаются формализовать задачу поиска в той или иной среде» (хотя крабы и «формируют гипотезу о качестве раковины»). «Они не исследуют среду для того, чтобы на основе собранной информации вычислить, например, пороговый размер…». О личинках, возможно, можно сказать, что они не занимаются исследованием среды до построения своего действия, хотя их ощупывающие движения, несомненно, являются прообразом анализа, проводимого более продвинутым сенсомоторным интеллектом. Но известно, что мыши, помещенные в новую клетку, сразу же начинают ее обследование и доминировать будет та мышь, которая лучше освоилась со средой. Вспомним также о «когнитивных картах» у крыс, которые образуются, конечно, на основе «исследования» среды.

Разумеется, ни одно животное не занимается вычислениями в человеческом смысле, хотя оценка расстояния для прыжка, например, кошкой, может считаться вычислением в некотором смысле. И уж конечно никаким бихевиористам не придет в голову считать, что животные занимаются формализацией своих задач. (Хотя они, т.е. механизмы их интеллекта, и «занимаются» обобщениями.)

 

«Активность нервной системы оказывается не отражением внешнего мира, как это принято в традиционной психологии, а представляет собой самостоятельный, самоупорядоченный процесс.» Впрочем, для поведения «его спонтанная организация – продукт эволюции и может рассматриваться как обобщенная детерминированная модель мира». «Спонтанная организация», т.е. попросту организация поведения, конечно, в основе своей определяется генами и, следовательно, есть результат эволюции. Но в таком случае она – отражение внешнего мира, как, в известном смысле, и строение самого организма. Конечно, в гораздо более прямом смысле отражением мира является актуальное поведение и актуальная активность нервной системы. Развитой интеллект в первую очередь в данной обстановке должен построить актуальную модель этой обстановки и на ее основе уже заниматься планированием (построением) требуемых действий. А интеллект, более близкий к человеческому, должен уметь делать это даже и в отсутствие  соответствующей обстановки, воображая ее в своей внутренней активности.

 

Наконец, описывается точка зрения П. Шиллера, видоизменившего эксперименты Келера с построением обезьянами пирамиды из ящиков, чтобы достать подвешенный банан. П. Шиллер установил, что обезьяны сооружают что-то вроде пирамиды и без банана, в процессе игры. (Добавим, что, как известно, удовлетворение любопытства является для обезьян более сильным подкрепляющим фактором, чем банан.) Вывод Шиллера: «поведение, приводящее к решению задачи, формируется на основе врожденных стереотипов и приобретенных навыков, а в присутствии приманки эта уже сформировавшаяся активность лишь концентрируется на приманке, что и приводит к решению задачи». Но ни Келер, ни Павлов не считали, что «врожденные стереотипы» не играют роли и не служат основой. Чтобы решить задачу, нужно иметь определенные моторные навыки. Но в экспериментах Келера, как кажется, не было предварительной игры с ящиками. И, главное, дело не в том, что после игры задача решается быстрее, дело в том, что сами ящики внезапно приобретают осмысленность для обезьяны, получают свою роль в ситуации, свою функцию, и обезьяна в дальнейшем сразу обращается к построению пирамиды как к освоенному средству решения задачи. В этом и состоит значение «инсайта».

 

В целом заметка содержит интересный материал, но увлечение автора модной теорией очень портит впечатление от нее.