Глава 10. Подъем когнитивной науки, 1960-2000 351

зентации (Н. L. Dreyfus and S. Dreyfus, 1988; P. Smolensky, 1988). Чтобы понять различия между символьной и коннекционистской системами, нам необходимо более тщательно ознакомиться с теорией вычислений. Теория символьной системы и коннекционистские теории предлагают различные архитектуры познания, различные пути проектирования разумных систем и различные объяснения человеческого интеллекта.

Уровни вычисления. В одной из самых значительных работ по когнитивисти-ке Д. Марр (D. Маrr, 1982) высказал предположение о том, что анализ интеллектуального действия должен происходить на трех иерархических уровнях. В случае искусственного интеллекта уровни определяют работу создания разума, а в случае психологии (которая изучает интеллект, уже возникший в процессе эволюции) они определяют три уровня психологической теории. Легче всего описать эти уровни с точки зрения искусственного интеллекта.

• Когнитивный уровень детально специфицирует задание, которое должнавыполнить система искусственного интеллекта.

• Алгоритмический уровень специфицирует компьютерную программу, выполняющую это задание.

• Уровень исполнения специфицирует, каким образом комплектующие компьютера должны осуществлять инструкции программы.

Чтобы оживить анализ, приведенный Марром, давайте рассмотрим простой арифметический пример. На когнитивном уровне задание заключается в том, чтобы сложить два любых числа. На уровне алгоритма мы напишем простую программу на языке BASIC, которая может выполнять сложение, например:

10 INPUT X

20 INPUT Y 30LETZ = X + Y 40 PRINT Z 50 END

Строка 10 дает подсказку на экране, требующую ввода информации, который затем хранится в виде переменной X. Строка 20 повторяет этот процесс для второго числа, переменной Y. Строка 30 определяет переменную Z, сумму X и Y. Строка 40 выводит значение Z на экран. Строка 50 говорит о том, что достигнут конец программы. Если мы захотим повторить этот процесс много раз, то мы могли бы добавить новую строку между 40 и 50:

45 GOTO 10

Это возвращает программу в начальную точку. Загрузка программы в компьютер и ее запуск ведут к уровню исполнения. Компьютер берет программу на BASIC и переводит ее на двоичный язык, который контролирует движение электронов по проводам и кремниевым чипам.

Достигнув уровня исполнения, мы приходим к точке, которая чрезвычайно важна для различия между гипотезой символьной системы и коннекционизмом.

352 Часть IV. Научная психология в XX веке

На когнитивном уровне мы приступили, ничего не принимая во внимание, к устройству, которое производит сложение: это может быть компьютер, логарифмическая линейка, карманный калькулятор или ученик четвертого класса. На алгоритмическом уровне мы специфицировали набор правил, которые также могут реализовываться различными устройствами, например компьютером или ребенком, но не карманным калькулятором, если его нельзя программировать. Карманные калькуляторы производят сложение электронным способом, их не программируют с помощью правил. Но когда мы дошли до уровня исполнения, природа комплектующих (или живой плоти в случае головного мозга) приобретает решающее значение, поскольку исполнение состоит из вычислений, реально выполняемых реальной машиной или реальным человеком, и различные компьютеры выполняют одно и то же когнитивное задание разными способами.

Даже одни и те же алгоритмы различные машины осуществляют неодинаково. Мы можем ввести программу на BASIC в любую машину, которая понимает этот язык. Однако двоичный машинный код и электронные процессы, которые запускают программу, варьируют в различных компьютерах. Я мог бы запустить эту программу на моем реликтовом Texas Instruments TI-1000, или на древнем Apple lie, или на старом CompuAdd 386/20, на котором я сначала написал это предложение, на ноутбуке CompuAdd 325TX, или на том, с помощью которого я сейчас редактирую этот текст, Gateway Pll 300. Во всех случаях электронные процессы, выполняющие программу, будут различаться. Например, CompuAdd 386/20 осуществляет вычисления с помощью микропроцессора Intel 80386, a CompuAdd 325TX использует микрочипы AMD 386SXL, имитирующие чипы Intel. Таким образом, на уровне исполнения два очень похожих компьютера запускают одни и те же программы разными способами. Одним из главных расхождений во взглядах сторонников символьной системы познания и коннекционизма является мнение о том, связаны ли психологические теории научения и познания с уровнем исполнения. Согласно взглядам символьной системы, исполнение программы в мозге или компьютере можно игнорировать, тогда как согласно воззрениям коннекционизма теоретизирование на более высоких уровнях должно ограничиваться природой машины, осуществляющей вычисления.

Вторая важная проблема имеет отношение к алгоритмическому уровню интеллекта. Впервые к этой фундаментальной проблеме обратился Уильям Джеймс (W.James, 1890). Он отмечал, что, когда мы впервые научаемся какому-либо навыку, мы должны сознательно думать, что нужно делать; как только мы становимся более опытными, сознание покидает наше задание и мы выполняем его автоматически, без размышлений. Рассмотрим, например, научение пилотированию самолета (Н. L. Dreyfus and S. Dreyfus, 1990), а именно — отрыв от взлетной полосы. Мы начинаем с когнитивного уровня Марра, описывающего задание, которое предстоит выполнить, следующим образом: «Как взлететь на маленьком самолете?» Обычно пилоты-новички повторяют процесс взлета про себя, вспоминая правила, напоминающие набор правил, который возвращает нас к алгоритмическому уровню Марра:

1. вырулить на линщо взлета;

2. установить акселератор на 100%;