книги из ГПНТБ / Автоматы и разумное поведение. Опыт моделирования

дель получала дополнительное возбуждение. Таким образом, при движении автомата последовательно возбуждались 1 0 ( 9 , 4 ) г-моделей ситуации. После выполнения 10 ша­ гов в структуре автомата оказывалась сформированной це­ почка, аналогичная представленной на рис. 55, а. Затем спе­ циально введенный для данного эксперимента обслуживаю­ щий алгоритм предъявлял автомату ситуацию 1 (рис. 77). При этом возбуждалась первая из сформированных г-моде­ лей ситуаций и возбуждение от нее передавалось по цепочке, вызывая соответствующие переключения СУТпс. Выделение СУТпс любой г-модели ситуации рассматривалось как «вос­ произведение» соответствующей ситуации. Поведение авто­ мата считалось удовлетворительным, если ситуации воспро­ изводились в том же порядке, что и воспринимались. Исход­ ная структура автомата представлена на рис. 78 (формула Р9С1оДд2); р — вспомогательная t-модель.

Ранее обсуждалась роль асимметрии связей в организа­ ции процесса повторения последовательностей. Коэффициент as в (8.11) целесообразно выбрать таким образом, чтобы обеспечиваемое им увеличение связи Rij составляло (при средних значениях параметров) 0,1—0,2 начального значе­ ния. Примем для дальнейшего as — 0,002.

Эксперименты проводились следующим образом. Автомат

Рис. 79. Область допустимых значений параметров забывания связей (А — рабочие аначения парамет­ ров).

тельностей, правильное воспроизведение которых происходит в отграничиваемых областях. Так, на рисунке заштрихована область значений, в которой правильно воспроизводятся 10-элемеятные последовательности. Будем считать, что удовлетворительным поведением модели является повторе­ ние последовательностей длиной 7 ± 2. Тогда облаоть допу­ стимых значений параметров ограничивается снизу границей области повторения 5-элементных, а сверху — 10-элемент- ных последовательностей. На рисунке эта область обведена жирной линией. В качестве рабочей примем точку А, соот­ ветствующую значениям

такой анализ достаточно сложен, никак не связан с задачей эмпирической настройки автомата и поэтому в данной работе не проводится.

В экспериментах по воспроизведению последовательнос­ тей людьми наблюдается обычно своеобразный «эффект начала»: независимо от успешности воспроизведения после­ довательности в целом первые ее элементы испытуемый вос­ производит правильно. Аналогичный эффект наблюдается и в экспериментах с М-автоматом. Кроме того, при много­ кратных повторениях последовательности позже всего «за­ бывались» элементы, предъявленные автомату первыми.

При построении модели двигательного поведения найден­ ные выше значения параметров р и р должны использова­ ться в тех ее блоках, где целесообразно обеспечить возмож­ ность «последовательного вспоминания» прошлого опыта. Прежде всего это относится к блоку ПС. В блоке же поня­ тийных обобщений, например, представляется более важным «свободное ассоциирование». Это означает, что значения В

и В должны выбираться здесь из других соображений. Как указывалось выше, коэффициенты затухания связей опре­ деляют объем оперативной памяти системы. Потребуем, что­ бы оперативная память обеспечивала сохранение в М-сети информации лишь о достаточно часто повторяющихся собы­ тиях. Пусть То — среднее время повторения некоторых со­ бытий, а гн — начальное значение проходимости связей (в момент установления). Тогда, если некоторое событие

Переменная rm in имеет смысл числовой константы gvs, ис­ пользуемой алгоритмом Bvs. Пусть gvs = 0,02. Имея в виду среду, с которой предстоит работать модели двигательного

Таким образом, значения (9.17) обеспечивают запомина­ ние последовательности событий, а значения (9.19) — запо­ минание событий, повторяющихся достаточно часто.

Выше были определены области допустимых значений всех основных параметров обучения. При этом мы стремились к тому, чтобы в каждом из тестов на работу М-автомата оказывали влияние лишь те параметры, значения которых в данном тесте подбирались. Так, в тестах, описанных в § 3, 4, использовались только те значения параметров установле­ ния связей, которые были выбраны ранее, в § 1. «Отключе­ ние» процессов проторения и затухания связей в этих тестах осуществлялось программно. Что касается остальных пара­ метров, в большей или меньшей степени влияющих на поведение автоматов (значения порогов, коэффициентов и т. п.), то их значения принимались в соответствии с табл. 7

Проверим пригодность подобранных в тестах значений па­ раметров при их совместном применении. Проверку жела­ тельно произвести на примере такого теста, который никак не связан с задачами, использованными при определении значений параметров. Для этой цели выбрана задача одно­ временного формирования трех сложных понятии. Выбор именно этой задачи продиктован следующими соображения­ ми. Процесс формированпя понятий широко изучается в пси­ хологии. Имеются хорошо апробированные методики экспе­ риментального исследования этого процесса, которые позво­ ляют получить характеристики соответствующего поведения человека в числовой форме, т. е. в форме, удобной для сравнения с характеристиками поведения модели. Большое значение имеет также то обстоятельство, что ряд известных объяснений [22, 31] процесса формирования понятий естест­ венно интерпретируется в терминах М-сетей. Кроме того, если нам удастся показать, что процессы в М-сети обеспе­ чивают феномен формирования понятий, то полученные при этом данные могут быть использованы для предварительной организации и задания характеристик соответствующего блока модели двигательного поведения.

Построим проверку следующим образом. Применяя одну из известных методик, проведем психологический экспери­ мент по формированию понятий. Далее, построим вычисли­ тельную модель этого эксперимента, используя в качестве «испытуемого» М-автомат. При этом будем пользоваться только теми значениями параметров обучения, которые по­ лучены в предыдущих параграфах. Затем проведем сравне­ ние поведения автомата с поведением людей-испытуемых. Если результаты сравнения окажутся удовлетворительными,

будем считать удовлетворительными и найденные ранее зна­ чения параметров.

Методика эксперимента. Использованная в эксперименте одна из известных методик [73] модифицировалась для того, чтобы сделать ее удобной для дальнейшего представления в вычислительной модели; модификация заключалась в за­ мене цифрами (в оригинальном варианте) геометрических фигур, цветовых знаков и т. п. Кроме того, эксперимент про­ водился в условиях дефицита времени.

Была подготовлена колода из 15 прямоугольных карт, на каждой из которых располагалась строка из шести цифр. Цифры помещались в строку в случайном порядке с одина­ ковыми для всех карт интервалами. Карты были разделены на три класса, по пять карт в каждом. В качестве названий классов использовались бессмысленные слова «пуно», «риду», «кема». Релевантным признаком каждого класса являлось наличие в строке двух определенных цифр. Колода тасова­ лась и карты последовательно предъявлялись испытуемому («серия»). После ознакомления с картой за время, не пре­ вышающее 1 сек, испытуемый должен был назвать класс, к которому принадлежит карта. Затем правильное название класса давал экспериментатор. После предъявления всех карт колода тасовалась и серия повторялась. Эксперимент оканчивался после первого правильного определения испы­ туемым принадлежности всех 15 карт. Фиксировалось коли­ чество правильных ответов Р в каждой серии. Кривая изме­ нения Р в функции номера серии описывала ход процесса одновременного формирования трех сложных понятий.

Эксперимент проводился в два приема с 24 взрослыми испытуемыми обоего пола в возрасте 28—37 лет. В первой, предварительной, серии испытуемые осваивались с условиями

Рис. 81. Распределение А"=цТ.