Эмбрион, муравей колония жана жаңы версиясы ChatGPT арасында кандай байланыш бар? Биринчи көз караштан, алардын ортосунда эч нерсе жоктой көрүнүшү мүмкүн, бирок көп тармактуу илимпоздордун тобу бул системаларды бириктирген жашыруун алгоритмди аныктоого жетишти. Алар, клетка же татаал компьютер болобу, ар бир акыл-эстин маалыматты иштетүүдөн тышкары, "маани жана формалардын элестетүү карталары боюнча" "жүргөнүн" аныкташты. Биз акылды негизинен мээнин иши катары эсептейбиз, бирок биология жана жасалма интеллект ойлонуу - бул абстракттуу координаттардын мейкиндигинде навигация деп көрсөтөт. Бул ички компасты түшүнүү когнитивдик илимде жаңы горизонтторду ачып, дүйнөгө кездемелүү окуялардын жыйындысы катары эмес, татаал геометриялык маселе катары карап чыгууга мүмкүндүк берет, деп белгилейт Хайтек+.
Бул ачылыштын инициатору ким?
Тафтс университетинин Майкл Левин, изилдөөнүн башкы автору, бүгүнкү күндө биология тармагындагы эң батыл жаңычылдардын бири катары белгилүү. Аны "өмүр кодун бузган" деп аташат, анткени ал лягушканын клеткаларынан жыйналган дүйнөдөгү биринчи жандуу роботтор - ксеноботторду түзүү боюнча эксперименттерди жүргүзгөн. Левин, биздин денебиздин ткандары да акылга ээ жана "өзүн кайра программалоо" жөндөмүнө ээ экенин билдирет. Командада ошондой эле Бенедикт Хартль, физик жана татаал системалар боюнча адис, биологиялык концепцияларды математикалык моделдердин тилине которот. Алардын биргелешкен ишинде кандайдыр бир заттын ойлонуу жөндөмү жөнүндө универсалдуу теория түзүлүүдө.
Төмөндө алардын "Remapping and navigation of an embedding space via error minimization: a fundamental organizational principle of cognition in natural and artificial systems" аттуу жаңы макаласынын популярдуу баяны берилген, ал жакында arxiv.org сайтында жарыяланган.
Эми сизди тааныш эмес шаарда жоголуп калгандыгыңызды элестетип көрүңүз. Чыгып кетүү үчүн сизге эки нерсе керек: кайда экендигиңизди түшүнүү үчүн карта жана максатка жетүү үчүн кандай жол менен өтүү керектигин көрсөтүүчү навигатор.
Левин жана анын командасы өз иштеринде ушул экилик - картаны түзүү жана ага ылайык навигациялоо - акылдын негизги мыйзамы экенин билдиришет. Адам, эмбрион клеткасы же жасалма интеллект болобу, баары бир эле маселени чечишет: тышкы сигналдардын хаосун ыңгайлуу ички "картасына" айландыруу жана максатка жетүү үчүн каталарды минималдаштырууга умтулушат.
1. Когнитивдик инвариант: акыл - универсалдык программа
Биз акылды "мээ борборлошкон" процесс катары карап келебиз: нейрондор - бул ойлор, алардын жоктугу - стимулдарга механикалык реакция. Левин жана Хартль бул түшүнүктү бузуп, когнитивдик инвариант түшүнүгүн киргизишет - маалыматты иштетүүнүн негизги принциптери, ал эмнеде иштөөсүнө карабастан, өзгөрбөйт: углерод клеткаларында же кремний чиптеринде.
Ар бир жандуу система окшош көйгөйлөргө туш болот: дүйнө өтө татаал жана хаотик, ар бир стимулга өзүнчө реакция кылуу үчүн. Система аман калуу үчүн жөнөкөй "тутумдун жыйындысынан" когнитивдик агентке айланууга тийиш.
- Эмбриондук клетка үчүн "акыл" - бул коңшулары менен өз ара аракеттенүүгө таянып, пландын жоктугунда көздү кантип түзүү керектиги жөнүндө билим.
- ИИ үчүн бул - бардык адабияттын контекстинен чыгып, кийинки сөздү болжолдоо жөндөмү.
Макала авторлору акыл "мээ ээлеринин" үчүн "бонус" эмес, уюштурулган заттын негизги касиети экенин билдиришет. Өзүнүн бүтүндүгүн сактоого умтулган ар бир система когнитивдик ишмердүүлүк менен алектенүүгө, дайыма келечекти болжолдоп, абалын тууралап турууга милдеттүү, бул биологияны "химия" категориясынан "информатика" чөйрөсүнө өткөрөт.
2. Вложение мейкиндиги: маанилер картасы
Эгер когнитивдик инвариант - бул ойлонуунун кыймылдаткычы болсо, анда вложение мейкиндиги (embedding space) - бул анын жүргөн "жолунун" мейкиндиги. Бул кеңири метафора системасы катары элестетилиши мүмкүн.
Компьютерде же клеткалар топто "алма", "коркунуч" же "боюнча формасы" жок. Болгону сигналдар бар. Вложение мейкиндиги - сапаттуу түшүнүктөрдү сандык координаттарга айлантууга мүмкүндүк берген математикалык концепция.
Бул кандайча иштейт:
- Көп өлчөмдүүлүк. Ар бир түшүнүк - бул мейкиндиктеги бир чекит, бирок салттуу 3D мейкиндигинде эмес, миңдеген өлчөмдөргө ээ көп өлчөмдүү мейкиндикте. Мисалы, "ит" сөзүнүн "жандуу/жанды эмес", "өлчөм", "ишенимдүүлүк" жана башка осьтер боюнча координаттары бар.
- Жакындык - мааниси. Бул жерде негизги нерсе - чекиттердин ортосундагы аралык алардын маанисине туура келет. Бул мейкиндикте "ит" жана "щенок" жакын болот, ал эми "ит" жана "криптовалюта" арасында чоң аралык болот.
- Биологиялык эмбеддингдер. Левин бул логиканы биологияга колдонуп, клеткалардын да өз "вложение мейкиндиги" бар экенин, анда координаттар мембраналардагы электрдик чыңалуу деңгээлдери жана белоктордун концентрациясы болуп саналат. Клетка бул мейкиндикте өз абалын "түшүнөт" жана "саламат ткань" тарапка жылышы керектигин түшүнөт.
Ошентип, ойлонуу - бул реалдуулуктун объекттери менен манипуляциялоо эмес, бул чоң математикалык картанын ичинде навигациялоо. Бардык системалар, биз өзүбүз, клеткаларыбыз жана ИИ да, бул картанын "долбоорун" издеп, максатка жетүү үчүн аралыкты минималдаштырууга дайыма кайра эсептешет.
3. Перекартирование: дүйнө өзгөргөндө
Эгер навигация - бул тааныш жолдор боюнча жүрүү болсо, анда перекартирование (remapping) - бул ландшафтты өзгөртүп жаткан жер титирөө. Хартль жана Левиндин иштеринде бул адаптациянын негизги идеясы.
Система жөн гана максатка жылбайт; ал дайыма текшерет: "Менин картам реалдуулукка туура келеби?"
- Окууда: Качан сиз кыйын метафораны түшүнүп калсаңыз, сиздин "вложение мейкиндигиңиз" тектоникалык жылышты баштан кечирет. Бир-биринен алыс болгон чекиттер кенет жакын болуп калат. Сиздин ички мейкиндигиңиз келечекте каталарды минималдаштырууда эффективдүү болушу үчүн кайра уюштурулат.
- Эволюция жана өнүгүү: Эгер орган ушунчалык жабыркап калса, эски регенерация жолдору иштебей калса, клеткалар "сигнал жолдорун" "перекартировать" кылып, функцияны калыбына келтирүүнүн жаңы жолдорун табышы мүмкүн.
Ошентип, бул жашоонун таң калыштуу пластикалуугун түшүндүрөт. Биз катуу программаланган автоматтар эмеспиз, тескерисинче, "ички навигациясын" масштабын жана структурасын өзгөртө алган системабыз.
4. Навигация: абстракттуу ой кандайча аракетке өтөт
Эгер вложение мейкиндиги - бул карта болсо, анда навигация - бул өзү жашоо. Салттуу биологияда бардыгы "стимул - реакция" чынжырында болот деп эсептелет. Бирок Хартль жана Левин башка моделди сунушташат: "абал - максат - маневр".
Биологиядагы навигация. Эгер клеткаларга көз түзүү керек болсо, алар ДНКдан катуу нускаманы аткарышпайт, анткени бул ашпозчу китеби сыяктуу. Тескерисинче, алар тажрыйбалуу айдоочудай иштешет. Эгер жолдо тоскоолдук пайда болсо (мисалы, жаракат же мутация), айдоочу токтоп калбайт, тескерисинче, максатка жетүү үчүн альтернативдүү жолду издей баштайт. Бул навигация: система "саламат орган" координаттарын абалдар мейкиндигинде билет жана дайыма курсун тууралап турат. Ошондуктан эмбриондор жаракаттарга каршы туруктуу, анткени алар өзүнүн акыркы формасына жетүү үчүн тоскоолдуктарды "айланып өтө" алышат.
ИИдеги навигация. Нейрондук тармак текст түзгөндө, ал жөн гана кездемелүү сөздөрдү чыгарбайт. Ал өзүнүн маанилер мейкиндигинде микродвиженияларды ишке ашырат. Ар бир кийинки сөз - бул сиздин оюңуздун эң логикалык жана түшүнүктүү жыйынтыгы үчүн кадам. ИИ "алдынкы мейкиндикти" карап чыгып, эң ылайыктуу траекторияны тандайт.
5. Каталарды минималдаштыруу: билимдин отун жана компасы
Бул теориянын эң техникалык, бирок ошол эле учурда кызыктуу бөлүгү. Неге система вообще кыймылдайт? Жообу эркин энергияда же "болжолдоо катасында".
Математикалык жактан алганда, бул учурдагы жана максаттагы координаттардын ортосундагы айырманы нөлгө чейин кыскартууга умтулуу катары көрүнөт, бул ар бир когнитивдик система нөлгө чейин кыскартууга аракет кылат.
Система дайыма учурдагы координаттарын максат менен салыштырат. Бул айырма "чыңалууну" жаратууда. Мисалы, мячик ямкага түшүүгө умтулса, акылдуу система "нөл катасында" абалга "түшүүгө" умтулат.
Бизде дайыма эки жол бар:
- Дүйнөнү өзгөртүү (Навигация): реалдуулукту биздин карталарга ылайык келүү үчүн аракет кылуу (мисалы, кулак өстүрүү же текстти жазуу).
- Өзүбүздү өзгөртүү (Перекартирование): картанын туура эмес экенин моюнга алуу жана аны кайра тартуу (окуу).
6. Биологиялык акылдын иштеши: клеткалар "форманы" кантип "макулдашат"
Майкл Левин - бул теориялык эмес, практик, ал көп жылдар бою жандуу заттардын геометриялык маселелерди кантип чечкенин байкап келет. Анын изилдөөлөрүнүн мисалдары навигациянын абалдар мейкиндигинде жөн гана метафора эмес, чындык экенин тастыктайт.
Кейс № 1: Регенерация "туура адрес" издөөнүн катары
Левиндин эң белгилүү мисалы - плоские черви планарии. Эгер мындай червени 200 бөлүккө бөлсө, ар бир бөлүк "кайда экенин" "түшүнөт" жана жетишпеген бөлүгүн калыбына келтирет. Вложение теориясы боюнча, ар бир клетка дененин жалпы картасында өзүнүн координаттарына ээ. Червени кескенде, система чоң "катаны" каттайт: учурдагы координаттар (кучагы) максатка (толугу менен червени) дал келбейт. Клеткалар биоэлектрдик көрсөткүчтөрүн өзгөртүп, "толугу менен организм" пунктуна жетүү үчүн маршрут түзүшөт. "Адрес" жеткенде, өсүү токтойт.
Кейс № 2: Ксеноботтор - ата-энесиз акыл
Левин ксеноботторду - лягушканын териси жана жүрөгүнөн жыйналган кичинекей организмдерди түзөт. Мээси жана нейрондору жок, ошондой эле миллиондогон жылдар бою эволюциядан өткөн эмес (ушундай формада алар табиятта эч качан болгон эмес), бул клеткалар навигациялоо жөндөмүн көрсөтөт:
- Алар топторго биригишет.
- Алар мейкиндикте кыймылдоо жолдорун "таба алышат".
- Алар биргелешип тапшырмаларды аткарышат, мисалы, бетти тазалоо. Бул клеткалардын "туура навигаторго" ээ экенин тастыктап турат: жаңы кырдаалга (жаңы вложение мейкиндигине) киргенде, алар "перекартирование" жасап, аман калуу жана биргелешип иштөө жолдорун таба алышат.
Кейс № 3: Биоэлектрдик эс
Макалада фантастикалык көрүнгөн эксперимент жөнүндө айтылат: илимпоздор червенин денесиндеги биоэлектрдик кодду өзгөртүштү, ДНКсын тийбестен. Натыйжада червениң эки башы өстү. Эң таң калыштуусу кийин болду: бул эки баштуу червени кайрадан баштарын кескенде, ал... кайрадан эки башын өстүрдү! Эгерде червенин ДНКсы бир башка ылайыкташтырылган болсо, система акыл картасы кайра жазылган. Клеткалар вложение мейкиндигиндеги жаңы координаттарды "эстеп" калышты жана эми бул абалга максат катары умтулушат.
Бул эмне үчүн маанилүү
Бул мисалдар жашоонун катуу программаланган конвейер эмес, динамикалык агент катары иштээрин көрсөтөт. Клеткалар - бул жөн гана кирпичтер эмес, картасы бар куруучулар. Эгер планшет өзгөртүлсө, куруучулар бүт долбоорду кайра карап чыгышат. Бул келечектеги медицина үчүн жаңы горизонтторду ачат: ДНКны кайра жазууга (кирпичтерди өзгөртүү) аракет кылуунун ордуна, биз жөн гана ткандардын "башында" картаны өзгөртүп, аларды рак менен күрөшүүгө же органдарды өз алдынча калыбына келтирүүгө мажбурлай алабыз.
Хартль жана Левиндин макаласы интеллект үчүн "бирдиктүү талаа теориясын" түзүүгө аракет болуп саналат, ал өнүгүү биологиясын, когнитивдик психологияны жана компьютердик илимдерди бириктирет. Ал ойлонуу процесстеринин мээнин болушунан көз каранды эместигин жана системалардын абалдар карталары боюнча багыт алышынын натыйжасы экенин баса белгилейт.
