Models of the Mind

Теперь мы можем использовать связи между нейронами для выполнения булевых операций. Например, подав на вход третьего нейрона сигналы от обоих этих нейронов, мы можем реализовать правило "если он выглядит как утка и крякает как утка, то это утка". Все, что нам нужно сделать, - это построить третий нейрон таким образом, чтобы он срабатывал только в том случае, если оба его входных нейрона срабатывают. Таким образом, и "выглядит как утка", и "крякает как утка" должны быть истинными, чтобы вывод, представленный третьим нейроном ("это утка"), был истинным.

Здесь описана простая схема, необходимая для реализации булевой операции "и". Маккалох и Питтс в своей статье показывают, как реализовать многие другие. Реализация операции "или" очень похожа, однако сила связей от каждого нейрона должна быть настолько сильной, чтобы одного входа было достаточно, чтобы выходной нейрон сработал. В данном случае нейрон "это утка" сработает, еслисработает нейрон "выглядит как утка"или нейрон "крякает как утка" (или оба). Авторы даже показывают, как объединить несколько булевых операций. Например, чтобы реализовать утверждение типа "X, а не Y", нейрон, представляющий X, подключается к выходному нейрону с силой, достаточной для того, чтобы он сработал. Но нейрон, представляющий Y, ингибирует выходной нейрон, то есть не дает ему сработать. Таким образом, выходной нейрон будет работать только в том случае, если нейрон, представляющий X, работает, а нейрон, представляющий Y, - нет (см. рис. 4).

Эти схемы, призванные представить то, что могут делать сети настоящих нейронов, стали называться искусственными нейронными сетями.

Рисунок 4

Способность разглядеть логику во взаимодействии нейронов пришла к Маккаллоху благодаря его проницательному глазу. Будучи физиологом, он знал, что нейроны устроены сложнее, чем можно было предположить по простым рисункам и уравнениям.У них есть мембраны, ионные каналы и развивающиеся пути. Но для теории не нужна была вся их сложность. Поэтому, подобно художнику-импрессионисту, использующему только необходимые мазки, он намеренно выделил только те элементы нейронной активности, которые требовались для истории, которую он хотел рассказать. Тем самым он продемонстрировал артистизм, присущий построению моделей: решение о том, какие факты должны быть на первом плане, - субъективный и творческий процесс.

Радикальная история, которую Маккалох и Питтс рассказали с помощью своей модели - о том, что нейроны выполняют логическое исчисление, - была первой попыткой использовать принципы вычислений, чтобы превратить проблему "разум-тело" в проблему "разум-тело". Сети нейронов теперь были наделены всей мощью формальной логической системы. Подобно цепочке падающих домино, как только определенные истинностные значения попадали в нейронную популяцию (скажем, через органы чувств), каскад взаимодействий мог вывести истинностные значения новых и других утверждений. Это означало, что популяция нейронов могла выполнять бесконечные вычисления: интерпретировать сенсорные данные, делать выводы, формировать планы, рассуждать в спорах, производить вычисления и так далее.

Этим шагом Маккалох и Питтс продвинули изучение человеческой мысли и одновременно сбросили ее с трона. Разум" утратил свой статус таинственного и бесплотного, как только его опустили на твердую землю - то есть свели его грандиозные способности к стрельбе нейронов. Если воспользоваться цитатой из Леттвина, мозг теперь можно считать "машиной, мясистой и чудесной, но все же машиной". Еще более смело ученик Маккаллоха Майкл Арбиб позже заметил, что эта работа "убила дуализм".