Monday, June 18, 2012

Човешкият разум работи със списъци - избрана статия от сп. Свещеният сметач от 2003 | Human mind works using lists/sequences

Статия относно особености в работата на човешкия ум и някои функционални абсурди на човешкия мозък, които отбелязаи и за които писах още преди 10-тина година (в "Човекът и мислещата машина", и в основополагащите части на "Схващане за всеобщата предопределеност"), а по-късно и използвах термина "Парадоксите на универсалността на мозъка" в курсовете, които водих по-скоро.

Статията съдържа някои твърдения, които Джеф Хокинс прави след това в книгата "За интелигентността/ума" (On Intelligence) през 2004 г., затова че човешкият мозък работи с поредици ("sequences")*.

Човешкият мозък очевидно няма мощна вътрешна памет с пряк достъп по (прост) адрес, всичко минава през тромави и дълбоки списъци (йерархии от списъци) или през външна памет, която има проста адресна структура и човек я гледа (лист/екран/диаграма) - виж последните статии за недостатъците на познавателните йерархии). Това е една от причините хората да са толкова зле с математиката и смятането, нещо което от изчислителна и функционална гледна точка би трябвало да е елементарно за уж толкова върховна система като човешкия мозък.


Речник с думи от юнашкото наречие:

сметалка - калкулатор
букваче - (градивен) елемент
буквосъщ - елементарен
вършач - процесор
казба - инструкция (всякакъв вид, напр. на процесор)
числец - цифра
въобраз - информация
въобразен - 1. информационен.; 2.) въображем, виртуален; съществуващ във въображение (в юнашкото наречие компютърната памет е вид "въображение")

Препечатка на част от оригинална публикация в бр. 20 на сп. "Свещеният сметач",  23/2/2003 г.:
 http://eim.twenkid.com/old/eim20/emil.htm


(C) Тодор Арнаудов

Човешкият разум работи със списъци

Очевидно е, че човешкият разум работи със списъци. На него му е най-лесно да обработва такъв вид информация, защото навързаните неврони са списъци, мрежа. За някои от видовете въобраз, с които се налага на мозъка да работи, обаче, списъкът е неподходящ, понякога съвсем неизползваем, в други случаи е много бавно средство за решение на задачата. Затова човекът, въпреки "невероятната сложност на мозъка си", се справя зле с твърде прости задачи, които са "детска игра" за буковсъщи устройства, имащи обаче стройна памет с пряк достъп. Например изчисленията са много просто нещо. ЕЛКА-22 - втората сметалка на ИЗОТ (1966 г.) съдържа около 2700 елемента, от които само 260 са транзистори, а 180 - феритни сърцевини, т.е. паметта е 180 бита.

Смешно е, например, че мозъкът, който, мозъколюбците твърдят, има памет поне колкото на трилион сметалки, изграден е от над сто милиарда буквачета, всеки от които много по-сложен от транзистор, се нуждае от сметалка или поне външна памет (нещо за писане), за да умножи, да речем, две 3-числецови числа, да не говорим за 12-цифрени, с каквито се справя ЕЛКА-22, със 180 бита памет и 260 транзистора... Затова по-важно е колко памет може да се използва, а не обемът, които "съществува някъде" в мозъка, но разумът не може да впрегне да работи в желаната посока.

Смятам и търсенията ми са насочени към предположението, че Изкуственият разум, създаден на "прост сметач" (известен още като "Фон Нойманов"), който притежава дори само един вършач и изпълнява казбите последователно, ще бъде, съответно, "по-прост" отколкото невронната мрежа, но не и по-лош като разум, а напротив. Невронната мрежа има само "стройна памет с последователен достъп" - списъци, но не и добра памет с произволен достъп, поради което е необходимо постоянно да използва външна, достъпът до която е много бавен. Например, единствено зрението е добра човешка памет с произволен достъп, всяка точка от образа си има ясно и определено местоположение в полезрението. За да пишем в тази памет, обаче, се нуждаем от външни средства, които да гледаме.

Да се върнем към списъка... Списъкът представлява въобразна постройка, при която буквачетата са навързани последователно, така че информацията, необходима за достъп до по-вътрешен елемент, е записана в по-външия, в предходния.

А-Б-В-Г-Д-Е

Ние знаем мястото в паметта само на променливата А. Това букваче се нарича "корен" или "вход". Можем да влезем само през него в списъка. А съдържа някакви данни (напр. буквата "А") и информация за местоположението на следващата променлива от списъка - Б. Б знае къде се намира В и т.н. Б обаче не знае, че произхожда от А, и В не знае, че е наследник на Б. Затова по-сложните списъци (т.нар. двойносвързани) имат връзки в двете посоки: Б има връзка освен към следващото букваче - В, и към предходното - А. При още по-сложните списъци буквачетата могат да бъдат свързани едностранно или двустранно не към един, а към много други буквачета - получава се мрежа. Невроните, например, са буквачета, които имат единствен изход, който сочи следващо букваче, и много входове, стигащи до хиляди.

Примери за списъци в човешката памет

По начало, когато научим азбуката, я помним като еднопосочен списък - знаем, че "А" е първата буква, че "Я" е трийстата - този списък има два корена. За тях е записано, че на "А" отговаря "едно", а на "Я" - "трийсет". Можем ли обаче да кажем коя по ред е еди-коя си буква от вътрешните (предпоследните и няколкото първи също бързо стават входове), например "П"? Можем ли да казваме азбуката отзад напред, ако не сме я учили и по този начин?
Когато тъкмо сме въвели азбуката в паметта си, трябва да проследим списъка с буквите и да преброим тези, през които минаваме, докато стигнем до желаната. Самото броене също е списък, но букваците му се наричат "едно, две, три..." и притежават образно представяне: 1, 2, 3...

За да знаем номера на всяка буква, създаваме нова постройка от данни. Например отваряме още входове в списъка, като запомняме местоположението на още букви, освен А и Я. Запомняме, че Е е 6-та, К е 11-та буква, П - 16-та и т.н. Чрез новите входове на мрежата съкращаваме пътя на търсене до няколко букви.

Можем да запомним и номера на всяка, ако ни трябва пряк достъп, но това изисква много повече усилия, защото на мозъка е много по-трудно да обособи нов списък, нова подмрежа; да отвори нов вход в стар списък, да запомни нов, отделен и несвързан къс знание, отколкото да наниже ново букваче във вече съществуваща мрежа, да удължи съществуващ списък. Затова колкото по-свързано, по-обединено в последователност и цялост е знанието, колкото повече връзки има от мрежата към съответния къс знание, толкова той се запомня и съхранява по-лесно в нея.



* Да, и Джон Макарти използва списъци в LISP, не знам как ги е оправдал, тогава това е била нова структура от данни в информатиката.

No comments :