Автономное моделирование как свойство репрезентативности

Для примитивных биосистем может оказаться верным, что существует только интегрированное феноменальное представление, или ядро сознания (Damasio 1999). Такие организмы были бы пойманы внутри вечного Сейчас, поскольку содержание их феноменальных состояний относилось бы только к данным в данный момент источникам стимулов. Если, однако, мы заинтересованы в объяснении памяти и высших когнитивных способностей, таких как внутренняя репрезентация состояний цели ("планирование будущего"), как биологического, а также субъективно переживаемого феномена, то мы должны предположить возможность для системы генерировать сложные ментальные репрезентации независимо от непрерывного потока входных данных. Тот простой факт, что днем видеть сны гораздо сложнее, чем ночью, показывает, что, с функциональной точки зрения, на заднем плане существует реальная вычислительная проблема: Хотя с нейробиологической и чисто функционалистской точки зрения значительная часть активности, лежащей в основе сознательной модели реальности, может быть основана на внутренней, автономной деятельности мозга, давление непрерывного сенсорного ввода, безусловно, накладывает сильные ограничения на содержание этой модели мира. Феноменальные модели реальности тем пластичнее, чем меньше они определяются фактическим входом и более специфическими аспектами функциональной архитектуры системы. Пример ночных сновидений также показывает, что высокая степень пластичности часто эквивалентна нестабильности, потере глобальной связности и низкому эпистемическому содержанию: Система сновидений не может получить доступ к информационному потоку от сенсорных модулей; она может прибегнуть только к реляционной структуре внутренне доступных структур данных (ограничения 4 и 5). Феноменальные репрезентаты должны обеспечивать внутреннее моделирование сложных контрфактических ситуаций, как бы предлагая системе реляционную структуру, которая может быть использована во внутренних "пробах". Может быть, хороший способ представить себе специфический процесс внутреннего моделирования под руководством феноменальных репрезентатов - это то, как некий интересный репрезентатум в ходе внутреннего эксперимента встраивается в текущую общую модель мира. Процесс метарепрезентации мог бы затем исследовать общую "пригодность" этой модели, а также то, как изменится содержание других репрезентатов при полном включении этой новой реляционной структуры. Для того чтобы такие внутренние симуляции были реалистичными и биологически успешными, они должны генерировать критическую степень структурной эквивалентности с данной целевой ситуацией. Это, в свою очередь, зависит от того, что феноменальные репрезентанты отражают в своей собственной реляционной структуре как можно больше реляционных свойств своих внешних репрезентантов, которые необходимы для выживания. Еще одно дополнительное ограничение может быть сформулировано для тех феноменальных автономных симуляций, которые субъективно переживаются как сознательные акты мышления, как целевые феноменальные симуляции: Они должны быть объектами процесса отбора, действующего на них, а сам процесс отбора должен быть интегрирован в глобально доступный раздел активной в данный момент Я-модели. Это не значит, что процессы отбора не действуют на ненамеренные симуляции, такие как дневные сны или свободно распространяющиеся ассоциативные фантазии. Это лишь означает, что сами эти процессы отбора не представлены на уровне глобальной, осознанной модели реальности. Система не представляет себя как выбирающую.

Автономное моделирование как информационно-вычислительная стратегия

Я уже указывал на то, что автономные симуляции делают новые формы интенционального содержания (то есть важное различие между возможностью и реальностью) доступными для системы в целом и что они также открывают новые источники информации (то есть темпоральную или модальную информацию). В целом, глобально доступные процессы моделирования являются мощным инструментом для придания системе интеллектуальности. Во-первых, симуляции являются полезными инструментами, когда необходимо более детально изучить временную структуру внутренне представленных событий: они делают возможные миры и жизнеспособные траектории, ведущие в такие миры, когнитивно доступными. Интересно отметить, что в научной практике симуляции целевых явлений (например, на большом компьютере в отделе метеорологии) обычно используются для изучения временной тонкой структуры и динамической эволюции целевого явления. С нейрокомпьютерной точки зрения многие ментальные симуляции, особенно те, которые переживаются сознательно, могут выполнять эту функцию. Во-вторых, автономные симуляции могут поддерживать социальное познание. Конечно, очень важную роль в этом контексте играет симуляция перспективы от первого лица (как в социальном познании и так называемых задачах теории разума; для примера см. Gallese and Goldman 1998; Gallese 2000). В-третьих, автономные состояния вносят вклад в общий интеллект системы, позволяя осуществлять самосимуляцию, то есть планирование возможных будущих состояний системы (см. разделы 5.3 и 6.3.3 и главу 7). Такие самосимуляции представляют собой не только потенциальные перцептивные перспективы и возможные сенсорные состояния, но и изображают способ, которым они могут быть интегрированы с имеющимися моделями моторного выхода. В-четвертых, адаптивный моторный контроль представляет собой еще один пример, но, что интересно, пример, в котором мы видим сложное взаимодействие между онлайн и офлайн симуляциями. Моделирование возможных движений тела и собственных стратегий действий может служить для минимизации рисков, которые всегда связаны с внешним исследовательским поведением в реальном мире. В этом контексте центральное значение имеет перспективная модель собственного тела (например, см. Wolpert, Ghahramani and Jordan 1995; Wolpert and Ghahramani 2000), которая может имитировать причинный поток процесса движения, предвидеть результаты и сенсорную обратную связь моторной команды, и которая может быть использована для минимизации ошибок или задач оценки, в процессах обучения и мысленного моделирования альтернативных моделей движения. Для реализации полноценного сенсомоторного контура необходимы прямая динамическая модель, внутренне моделирующая трансформацию моторных и сенсорных действий и их телесных последствий; прямая сенсорная модель, внутренне моделирующая ожидаемые внешние сенсорные последствия конкретного действия; и обратная модель, реализующая обратные трансформации от "желаемых последствий к действиям" (Wolpert and Ghahramani 2000, p. 1212). Они являются прекрасными примерами таких структур. Инверсная модель, в частности, является примером ментального процесса, который делает возможным интеллектуальное и селективное моторное планирование. Она делает это, не коварируя больше с реальным состоянием мира, представляя возможные действия, ведущие к определенному состоянию цели. Однако, чтобы сделать ментальные симуляции целеустремленного поведения эффективными, необходимо обеспечить перевод от "высокоуровневых" задач к "низкоуровневым" (Wolpert and Ghahramani 2000, p. 1212 f.), от симуляции к детальным структурам, реально представляющим текущее состояние организма системы. Моделирование и представление должны идти рука об руку.

 

Автономное моделирование как функциональный процесс

Феноменальные симуляции строятся из последовательности состояний, не коррелирующих со стимулом. Это отсутствие ковариации с текущим окружением является существенной чертой их каузальной роли. Таким образом, наше предыдущее ограничение на то, что феноменальные состояния являются динамическими состояниями (ограничение 5), теперь может быть интерпретировано следующим образом: Многие феноменальные состояния могут быть активированы независимо от окружения системы или текущего потока входных данных, поскольку они интегрированы во всеобъемлющую, продолжающуюся внутреннюю динамику. Они управляются исключительно этой динамикой, и в данном конкретном случае - не связанной динамикой мира, тела и нервной системы. Одним словом, автономные симуляции значительно обогащают функциональный профиль любой феноменальной системы. Они генерируют новые наборы функциональных свойств, делая новые типы информации и репрезентативного контента доступными для быстрой и гибкой обработки на уровне глобальной модели реальности.

Нейробиологические корреляты феноменальных автономных симуляторов

Большое количество данных сканирования сегодня подтверждает гипотезу, изложенную выше. Человеческий мозг, моделируя возможные перцептивные ситуации, часто использует те же анатомические структуры, которые активны и во время реального сенсорного контакта с текущей средой. То же самое справедливо и для двигательных симуляций. Интересно, что большое количество новых результатов, касающихся нейронных коррелятов социального познания, позволяет предположить, что ментальная репрезентация целей действий других агентов функционально закреплена в рамках бессознательной онлайн-симуляции их воспринимаемого моторного поведения, например, в области F5 премоторной коры (см. раздел 6.3.3). Это означает, что сознательная реализация цели, движущей действиями другого человека, вызвана, во-первых, тем, что в его мозгу активируется бессознательная репрезентация его реального моторного профиля. На втором этапе это привело бы к глобально доступной, абстрактной и аллоцентрической симуляции этого воспринятого моторного профиля. Репрезентативным содержанием этой симуляции будет моторная эквивалентность между наблюдателем и наблюдаемым агентом, то есть то, что на феноменальном уровне представляется как предполагаемая цель действия. Таким образом, наиболее важными нейробиологическими процессами симуляции могут быть те, которые обеспечивают переход от онлайн-симуляции к офлайн-симуляции в социальном познании, позволяя агенту осознанно воспринимать намерения другого агента (см. Gallese and Goldman 1998). Интересно отметить, что даже такие сложные механизмы, как двигательные симуляции, характеризуются тем, что я бы назвал "принципом разделения субстрата". Если организм разработал субстрат для осознанного видения, то он в принципе может - как только коррелирующий набор феноменальных состояний удовлетворит ограничению 8 - научиться переносить этот субстрат в автономный режим. Он может воображать, мечтать или даже галлюцинировать визуальный опыт. Если организм обладает самосознанием (ограничение 6), то он в принципе может воображать, мечтать или галлюцинировать другие разумы (см. раздел 6.3.3).