Об интеллекте - Джеф Хокинс

Люди обычно не думают об осязании, как о пространственном феномене, но это во всех отношениях как временной, так и пространственный паттерн. Вы можете провести эксперимент, чтоб самим убедиться. Попросите друга сложить руку в виде чашки, ладонью вверх, и закрыть глаза. Поместите маленький обычный предмет в его ладонь — кольцо, ластик, или еще что-либо — и попросите его определить что это, не двигая частями руки. У него не будет другой подсказки кроме как вес или, возможно, большой размер. Затем попросите его продолжать держать глаза закрытыми, и двигать пальцами по объекту. Скорей всего, он сразу же определит. Позволив пальцам двигаться, вы добавили время к сенсорному восприятию осязания. Есть прямая аналогия между фовеальной областью в центре вашей сетчатки и вашими пальцами, и то и другое обладают высоким разрешением. Таким образом, осязание также подобно песне. Ваша способность использовать осязание сложным образом, такое как застегивание рубашки или отпирание двери в темноте, зависит от изменяющихся во времени паттернов чувства осязания.

Мы учим наших детей, что у человека пять чувств: зрение, слух, осязание, обоняние и вкус. В действительности у нас их больше. Зрение больше похоже на три чувства: чувство движения, ощущение цвета и ощущение освещенности. В осязании присутствуют давление, температура, боль и колебания. У нас также есть целая система сенсоров, говорящих нам о положении нашего тела и о углах сгиба суставов. Она называется проприоцептивной системой (proprio — имеет тот же латинский корень, что и proprietary — «собственность» и property — «свойство»). Вы не сможете двигаться без них. У нас также есть вестибулярный аппарат во внутреннем ухе, который дает нам ощущение равновесия. Некоторые из этих чувств богаче и более очевидны для нас, чем другие, но все они поступают в наш мозг как потоки пространственных паттернов, распределенные во времени по аксонам.

Ваш кортекс в действительности не знает и не чувствует мир напрямую. Единственная вещь, которую знает кортекс — это потоки паттернов на входных аксонах. Ваше восприятие мира создано из этих паттернов, включая ваше ощущение самого себя. Фактически, ваш мозг не может напрямую узнать, где кончается ваше тело и начинается мир. Нейрофизиологи, изучающие отображение тела, обнаружили, что наше ощущение самих себя более гибкое, чем нам кажется. Например, если я дам вам маленькие грабли и заставлю использовать их для того, чтоб брать и хватать вместо того, чтоб делать это руками, скоро вы почувствуете, что они стали частью вашего тела. Ваш мозг изменит его ожидания, приспосабливаясь к новым паттернам тактильной информации. Грабли станут буквально встроенными в образ вашего тела.

Идея, что паттерны от различных чувств эквивалентны внутри вашего мозга, является совершенно неожиданной, и хотя она вполне понятна, она до сих пор не оценена по достоинству. Вот еще несколько примеров. Первый вы можете воспроизвести в домашних условиях. Все что вам необходимо — это напарник, устойчивая картонная ширма и муляж руки. Если вы производите этот эксперимент в первый раз, было бы идеальным, если бы у вас была резиновая рука, наподобие тех, что продаются на распродажах перед Хеллоуином, но также сработает, если вы просто обведете вашу руку на листе чистой бумаги. Положите вашу настоящую руку на поверхность стола в нескольких дюймах от фальшивой и выровняйте их одинаково (чтобы кончики пальцев были в одном направлении, ладони либо обе вверх, либо обе вниз). Затем поставьте ширму между двумя руками, так чтобы вы видели только фальшивую руку. Пока вы пристально глядите на фальшивую руку, работа вашего напарника — одновременно постукивать по обеим рукам в соответствующих точках. Например, ваш напарник мог бы постукивать по обоим мизинцам от сустава к ногтю с одной и той же скоростью, затем сделать три быстрых постукивания по второму суставу обоих указательных пальцев с одинаковыми промежутками, затем постукивать по окружности по тыльной стороне каждой руки и т. п. Через некоторое время области вашего мозга, где сходятся визуальные и соматосенсорные паттерны — одна из тех ассоциативных областей, о которых я упоминал ранее в этой главе — станут сбиты с толку. Вы действительно будете чувствовать прикосновения к фальшивой руке, как будто она ваша собственная.

Другой замечательный пример «эквивалентности паттернов» называется сенсорной подстановкой. Это может совершить революцию в жизни людей, потерявших зрение в детстве, и может когда-нибудь стать благом для людей, родившихся слепыми. Это также может породить новую технологию человеко-машинного интерфейса для остальных.

Понимая, что для мозга паттерны это все, Пол Бах-и-Рита, профессор биомедицинской инженерии из Университета Висконсина, разработал метод для отображения визуальных паттернов на поверхности языка. Надевая это отображающее устройство, слепые люди обучались «видеть» через ощущения на поверхности своего языка.

Вот как это работает. Человек надевает маленькую камеру на голову и чип на язык. Визуальные картинки транслируют пиксель за пикселем в точечные нажимы на языке. Визуальная сцена, которая может быть изображена как сотни пикселей на телевизионном экране, может быть превращена в паттерн из сотен точечных нажимов на поверхность языка. Мозг быстро обучается правильно интерпретировать эти паттерны.

Одним из первых, кто испробовал это устройство, является Эрик Вейхенмайер, атлет мирового класса, который ослеп в возрасте тринадцати лет, и который читает лекции о том, что слепые люди не должны сдаваться. В 2002 году Вейхенмайер взобрался на гору Эверест, став первым слепым человеком, не только достигнувшим, но и впервые предпринявшим такую цель.

В 2003 году Вейхенмайер испробовал наязычное приспособление и увидел изображение впервые со своего детства. Он смог разглядеть катящийся к нему по полу мяч, достать напиток со стола и сыграть в игру «Камень, Ножницы, Бумага». Позже он прогуливался по коридору, видел открывающиеся двери, изучил дверь и окно, и заметил, что на них есть значки. Изображения, первоначально воспринимаемые как прикосновения к языку, вскоре стали восприниматься как изображения в пространстве.

Эти примеры еще раз показывают, что кортекс черезвычайно гибкий, и что информация, поступающая в мозг, всего лишь паттерны. Не важно, откуда пришли паттерны; пока они коррелируют во времени определенным образом, мозг может воспринимать их как ощущения.

Все это не должно быть неожиданным, если мы примем точку зрения, что все, о чем знает мозг. Мозг это машина для паттернов. Я не говорю, что неправильно выражать функции мозга в терминах слуха, зрения, но на более фундаментальном уровне суть дела — паттерны. Не важно, насколько различной кажется активность разных областей кортекса, в них работает один и тот же базовый кортикальный алгоритм. Кортексу не важно, исходят ли паттерны от зрения, слуха или других чувств. Ему не важно, приходит информация от одного органа чувств или от четырех. Также ему было бы не важно, если бы вы воспринимали мир с помощью сонара, радара или магнитных полей, или если б у вас были щупальца вместо рук, или даже если б вы жили в четырех измерениях, а не в трех.

Это означает, что вам не нужен какой либо из ваших органов чувств или определенная комбинация чувств, чтоб быть интеллектуальным. У Хелен Келлер не было ни зрения, ни слуха, хотя она изучила язык и стала более опытным писателем, чем большинство видящих и слышащих людей. Это был очень интеллектуальный человек без двух основных чувств, невероятная гибкость мозга позволила ей воспринимать и понимать мир как и людям с пятью органами чувств.

Этот вид замечательной гибкости человеческого мозга дает мне надежду, что мы воссоздадим технологии, подсмотренные у мозга. Когда я думаю о построении интеллектуальных машин, я удивляюсь, зачем их привязывать к обычным органам чувств? Как только мы сможем расшифровать неокортикальный алгоритм и создать науку о паттернах, мы сможем применить его к любой системе, которую мы захотим сделать интеллектуальной. И одним из замечательных свойств схемы, подсмотренной в неокортексе, является то, что нам не нужно будет специально хитро программировать ее. Также, как слуховой кортекс стал визуальным кортексом у «перекоммутированого хорька», также, как визуальный кортекс находит альтернативное применение у слепых людей, точно также система, работающая на неокортикальном алгоритме, будет интеллектуальной независимо от того, какие типы паттернов мы выберем для нее. Нам все еще надо будет поломать голову над настройкой различных параметров системы, и нам необходимо будет натренировать и обучить ее. Но миллиарды нейронных деталей, дающих мозгу возможность быть сложным, создающим мысли, позаботятся сами о себе таким же естественным образом, как это происходит у наших детей.