Кибернетика и общество (сборник)

Другой пример процесса обучения возьмем из области конструирования устройств, определяющих упреждение цели. В начале Второй мировой войны сравнительная неэффективность огня зенитной артиллерии поставила вопрос о насущной необходимости внедрения устройств, которые следили бы за положением самолета в воздухе, определяли расстояние до него, вычисляли продолжительность времени, которое понадобится снаряду на достижение цели, и прогнозировали, где самолет окажется к истечению этого срока. Если бы самолет мог предпринимать сугубо произвольные маневры уклонения, никакая степень мастерства не позволила бы нам воспроизвести пока еще не известное движение самолета в течение промежутка времени между выстрелом и моментом, когда снаряд приблизительно должен достигнуть цели. Впрочем, при многих обстоятельствах летчик либо не предпринимает, либо не может предпринять произвольных действий уклонения. Его сдерживает тот факт, что, выполни он резкий поворот, центробежная сила может лишить его сознания, а также тот факт, что механизм управления самолетом и набор полученных инструкций практически навязывают летчику некоторые постоянные навыки управления, что проявляются в том числе в маневрах уклонения. Эти закономерности не абсолютны, они суть, скорее, статистические предпочтения, проявляющиеся регулярно. Они могут различаться от летчика к летчику и наверняка различаются для разных типов самолетов. Вспомним, что при отслеживании столь быстро движущейся цели, как самолет, у наводчика попросту нет времени прибегать к помощи приборов и определять, где будет находиться самолет. Наводка должна быть встроена в систему управления зенитным орудием. Она должна включать статистику наших прошлых опытов взаимодействия с самолетами данного типа в разнообразных полетных условиях. Современная система ведения зенитного огня предусматривает применение устройства, которое либо использует фиксированный набор данных такого рода, либо производит выборку по ограниченному количеству таких постоянных данных. Выбор правильных данных может выполняться за счет сознательного вмешательства наводчика.

Впрочем, имеется другая проблема управления огнем, которую можно попытаться разрешить механически. Задача составления полетной статистики самолета на основе фактического наблюдения за ним и последующего преобразования данных наблюдения в правила наведения является конкретной математической задачей. В сравнении с фактическим отслеживанием самолета в соответствии с заданными правилами это относительно медленная операция, которая подразумевает внимательный анализ предшествовавших полетов этого самолета. Но все же вполне возможно механизировать не только кратковременное, но и продолжительное действие. Следовательно, можно сконструировать зенитное орудие, которое само накапливает статистику перемещений самолета-мишени, затем передает их системе управления огнем и, наконец, адаптирует эту систему управления как быстрый способ изменения положения ствола по отношению к зафиксированному местоположению и курсу самолета.

Насколько мне известно, такого устройства еще не существует, однако такая задача вполне укладывается в рамки исследования, которое мы ведем, и ее решение может быть использовано для решения других прогностических задач. Регулировка общей схемы наводки и выстрела в соответствии с особой системой движения летящей цели представляет собой, по существу, акт обучения. Это изменение тейпинга вычислительного механизма орудия, причем изменяются не столько цифровые параметры, сколько процесс их обработки. Перед нами фактически весьма общая схема обратной связи, воздействующая на сам метод поведения устройства.

Усовершенствованный процесс обучения, который мы рассматриваем, по-прежнему ограничен механическими условиями используемой системы и очевидно не соответствует обычному процессу обучения человека. Но на основании этого процесса мы можем вывести совершенно различные способы механизации обучения разной степени сложности. В этом нам помогут соответственно локковская теория ассоциаций и павловская теория условных рефлексов. Впрочем, прежде чем обратиться к их рассмотрению, я хотел бы сделать несколько замечаний общего свойства, заблаговременно отвечая на неизбежную критику моих положений.

Разрешите напомнить те основы, на которых возможно развивать теорию обучения. В значительной степени работа нейрофизиолога Павлова сводилась к изучению способов передачи импульсов нервными волокнами, или нейронами; данный процесс описывается как явление разряда «все или ничего». То есть если стимул достигает той точки, или порога, с которого он вообще способен распространяться по нервному волокну и не угаснуть на относительно короткой дистанции, воздействие этого стимула на сравнительно отдаленную точку нервного волокна будет во многом независимым от его первоначальной силы.