Перспективные нейросетевые технологии

Служба безопасности

После долгого бдения и дележа средств в Международном Фонде Воспомощестования Семьям Жертв Российской Науки Прошлого Века (МФВСЖРНПВ), утомлённый и удовлетворённый, Вы возвращаетесь среди ночи домой. Тихо, крадучись, Вы открываете дверь квартиры и включаете свет в прихожей. Но Вы совсем забыли о той встрече, которая ждёт Вас с Несимпатичным Искусственным Существом (рис.14.1), включённым в электросеть и выставленным для охраны Ваших близких от непрошеных ночных гостей-грабителей! "Здравствуй, папа! — произносит мощный железный голос. — А почему у тебя на лице губная помада?!"

Основой логической деятельности Существа, конечно же, является нейросеть (хотя обработка видеовхода может оказаться гораздо сложнее).

Представим себе многоуровневую нейросеть, первый логический уровень которой подбирает "словесный портрет" на основе признаков изображения, поступившего на его экран. Не следует удивляться приёмам криминалистики, в совершенстве овладевшей подходом к идентификации преступника. В результате анализа, возможно, с двух точек — анфас и в профиль, на этом уровне может быть установлено:

Конечно, баллы и номера не выставляются. Они означают только, какой нейрон промежуточного выходного слоя возбудится максимально. Да и это нам знать ни к чему. Просто произойдёт какое-то распределение возбуждений между нейронами промежуточного выходного слоя той части нейросети, что обучена распознаванию признаков. Возбуждение этих нейронов, как нейронов входного слоя второй части нейросети, второго логического уровня, должно в результате обучения привести к существенному отличию "папы" от "слесаря дяди Юры", приходившего днём проверить не текущий кран. То есть, должно привести к идентификации — кто это (или это "свой", или "чужой"). Можно предусмотреть и побочные признаки: чрезмерно красный нос, подозрительные красные пятна на овале лица вне носа и др. При формировании составного ответа голосом (на третьем логическом уровне?) могут быть учтены и эти дополнительные признаки, как это мы и предположили вначале.

Парк фантасмагорий

Представим себе парк развлечений, в который мы заходим, желательно, — группой под руководством гида-экскурсовода. Намотавшись по аттракционам и желая, наконец, протянуть отёкшие ноги, мы вступаем (по приглашению коварного гида!) в дивный тенисто-прохладный, ласково журчащий уголок с причудливым ландшафтом. И вдруг!..

… Выползают (рис.14.2) из-за трепещущих кустов и камней монстры-крокодилы, вздымаются головы ящеров и тянутся к нам. Лохматый неандерталец ладит каменное орудие, привязанное жилой к сучковатой палке. Подымается на свои курьи лапы избушка.

Гигантской головой оживает скала, покрытая нежными незабудками. Деревья и кусты трясут ветками — радуясь или возмущаясь. Фонтаны воды преследуют нас… Наше замешательство, паническое движение вызывают ответную реакцию: "население" смеётся, сердится, радуется, угрожает. Явно проявляются симпатии и антипатии…

Рассмотрим возможный принцип действия отдельного "объекта" (рис.14.3).

Объект контролирует сектор обзора. Электронно-оптическое устройство "зрения" может быть не обязательно расположено в глазах, а упрятано в более неподвижных "органах", например, на груди.

Весь сектор обзора разбит на элементарные сегменты, образованные телесными углами в 1 - 2 градуса.

До последующих усовершенствований, — первоначально должна быть предусмотрена реакция только на преобладающий цвет в элементарном сегменте обзора, на это — "Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидят Фазаны". Например, красный цвет должен приводить к запуску комплекса программ обращения в ярость и к повторному обзору строки, чтобы усилить эту ярость при последующем раздражении. (— Женщина в красной кофте! Отойдите от крокодила немедленно!..)

Жёлтый цвет может вызывать кокетство и эротическое возбуждение. Зелёный — умиротворение. Коричневый — ритмичный шаг и салютование головой. Голубой — благочинное умиление с возведёнными глазами и т.д.

Обзор сегментов совершается по строкам, с частотой обзора, согласующейся со скоростью обработки компьютером. Эта обработка обусловлена прохождением входного сигнала через нейросеть и различной степенью возбуждения нейронов выходного слоя, запуском программ движения, связанных с нейронами выходного слоя, — с параметрами, определяемыми величинами возбуждения, инерционностью такой сложной системы.

Итого, из каких элементарных движений складывается поведение объекта? Расширение-сужение глаз, открывание-закрывание рта, растягивание его в улыбку, покачивание головы, поднятие-опускание рук (если они есть), угрожающий шаг ноги (если вес позволяет), вертикальное-горизонтальное помахивание хвостом, привлекающее движение тазобедренным суставом и др.

Как ранее говорилось (Лекция 1), в одном такте могут запускаться несколько программ, инициирующих движения "от текущего" состояния. Это должно имитировать суммарную сложную реакцию на ситуацию в секторе обзора с его изменением, обеспечивать её непредсказуемость, неожиданность и восторг публики. А если представить себе, что таким свойством реакции наделены деревья, скалы, воды и ветры, то такой фантасмагорический фейерверк получится!..

Компьютерный человечек КОМПИ

Представим себе отрока, поздним утром вставшего в солнечный день весенних каникул и, слегка протерев заспанные глаза, уже включающего компьютер.

В "окне" появляется милая, упитанная мордашка (рис.14.4). Тут же, в углу экрана, "мышкой" или "джойстиком" наш "хорошист" с английским уклоном не очень твёрдо, но вполне узнаваемо, рисует ананас. Мордашка, в которой мы узнаём КОМПИ — популярного (пока неизвестного) героя компьютерного монитора, приходит в неописуемый восторг и радость. Все мышцы его лица, ведающие мимикой и жестами соответствующего морально-психологического состояния, приходят в движение.

Тогда наш юный джентльмен стирает рисунок. КОМПИ постепенно успокаивается, приходя в состояние недоумённого ожидания. И вот, после некоторых размышлений, художник изображает … велосипед.

"Что это такое?" — вопрошает КОМПИ.

"Это — велосипед, на нём катаются", — следует ответ.

Дальнейшая пауза свидетельствует о том, что происходит обучение нейросети. Ситуация, которая введёна на нейроны входного слоя, образующие экран для рисования, связывается с нейроном выходного слоя. Этот нейрон будет теперь соответствовать эталону — велосипеду. Этот же нейрон, в свою очередь, должен определить возбуждение нейрона, ведающего действием "то, на чём катаются". Запускаются программы, имитирующие действия КОМПИ, и он неуклюже, конечно же, неправильно и смешно, — как его учили, например, обращаться с осликом, - подминает под себя копию введённого изображения — велосипед.

Возникает потребность расширения возможности игры, введя специальные программы имитации красивого велосипеда (распознанного по корявому эталону) и всех действий КОМПИ по езде на нём.

Диагностика

Представляется, что диагностика – самое прямое назначение рассматриваемых логических нейросетей. Действительно, именно в этой области непосредственно проявляется принцип логического мышления на основе причинно-следственных связей вида "если - то".

Это относится как к техническим, так и к медицинским системам. Более того, практически всегда отсутствующая полнота информации, зачастую её противоречивость, нечёткость проявлений, "зашумлённость", приводят к актуальности принципа ассоциативного мышления, основанного на опыте коллектива экспертов (в медицине – консилиума).

В >Лекции 11 достаточно полно рассмотрена медицинская информационно-справочная система. Однако некоторые дополнения с точки зрения обобщения и развития следует произвести.

Рассмотрим фрагмент проекта системы диагностики (рис.14.5).

Рецепторный слой отображает жалобы больного, симптомы и результаты анализов. Нейроны выходного слоя связаны с высказываниями (текстами), определяющими диагноз или рекомендации дальнейших действий по его уточнению.

Рассмотрим жалобу {болит голова, болит живот, болит левый указательный пальчик}.

По-видимому, этой информации недостаточно для вынесения приговора. Должны быть рекомендованы дальнейшие действия медицинского персонала по уточнению диагноза. Такие действия связаны с максимальным возбуждением нейронов выходного слоя из области рекомендаций. При выполнении этих рекомендаций, т.е. при возбуждении рецепторов, их отображающих (например, рецепторов, соответствующих результатам анализа мочи), использованное возбуждение нейронов выходного слоя, выдавших рекомендации, снижается с помощью связей с отрицательными весами. Таким образом, реализуется стратегия поиска диагноза. Окончательный диагноз определяется тогда, когда максимально возбудится нейрон выходного слоя из соответствующей области.

Данный пример свидетельствует о той грандиозной и только коллективной, технически оснащённой глубине познаний человечества, воплощённой в столь несложной обученной нейронной сети.

Тестирование в сфере образовательных услуг

Работникам высшего образования хорошо известны насущные проблемы в условиях их деятельности:

В этих условиях "головная боль" не покидает несчастного преподавателя весь день такой его благородной, творческой и гуманистической деятельности.

Понимая преходящий характер исторических трудностей, мы спешим на помощь. Мы хотим хоть как-то снизить психологическую нагрузку доцента-профессора, дать ему простой и ясный механизм для формализованного, единственно верного принятия разнообразных решений. Помочь хотя бы при проведении тестирования, в том числе — в период экзаменационной сессии.

Ограничим факторное пространство для создания базы знаний следующими исчерпывающими множествами событий:

Сформируем множество принимаемых решений в процессе тестирования студента:

Представляется, что адекватная логическая нейронная сеть является однослойной. Однако длительный процесс закончить тестирования диктует необходимость обратных связей (подобно системе диагностики). Действительно, если Вы нечаянно задали студенту-"платнику" трудный тест, Вам на это необходимо мягко, но непреклонно указать. Система может с помощью обратной связи снизить допустимую сложность теста на входе, потребовать смены теста. Аналогично, в этом же случае она должна ограничить Ваше рьяное стремление докопаться до истины и оценить знания по заслугам.

Несомненно, стратегия закончить тестирования успевающего студента должна отличаться от стратегии закончить тестирования "середнячка". И т.д., и т.д.

Как видим, подобная СПР не только позволяет скрыть за формальной оболочкой наши вынужденные неправедные действия, но и значительно поднять настроение философским отношением к действительности.

Печать рукописи

Ясно, что только ассоциативное мышление способно восстановить рукописный текст. Поэтому автоматизация воспроизведения написанного является актуальной задачей.

В первом классе обращается внимание на "признаковое" определение букв: а — кружочек с палочкой справа, заканчивающейся хвостиком вправо, б — кружочек с хвостиком сверху, вверх и вправо, ц — палочка с хвостиком вправо, к нему примыкает палочка, а к ней, справа внизу, странный специфический крючок, позволяющий сказать: "что-то странное, но обязательно существующее", и т.д.

Представим себе "окно просмотра", сканирующее текст (рис.14.7).

Оно "наложено" на входной слой нейросети. Связи нейронов входного слоя — рецепторов соединяют их (скорее всего, на следующем же слое) с нейронами промежуточного выходного слоя, закреплёнными за признаками. Это соединение выполнено так, чтобы "захватить" случайно (в зависимости от "почерка" ) отклонённую от эталона (в букваре) букву и выявить в ней отдельные признаки. Комбинации выявленных признаков на следующем (следующих) выходном слое окончательно определяет распознаваемую букву.

Возможно, что при наложении очередной буквы, ожидаемой в сложной вязи письма, нам понадобится процедура разглядывания: увеличение-уменьшение, наклон влево-вправо, — до тех пор, пока при некоторой фиксации образа не начнётся их действительное распознавание. Поэтому, в дополнение к попытке "захвата", изображение располагается в "окне просмотра" так, что его "центр тяжести" совмещается с центром окна. Далее, изображение растягивается или сжимается, наклоняется влево или вправо так, чтобы максимально совпасть по размеру и углу наклона с размером и углом наклона эталонов, подававшихся в процессе обучения.

Для выявления всех признаков и их относительного положения "окно просмотра" необходимо разбить на сектора, определяющие понятия слева, справа, вверху, внизу, внизу справа и т.д.

Определённую трудность представляют пропуски и пробелы. Поэтому целесообразно наряду с позитивным изображением элементов букв анализировать их негативное изображение. Тогда пустота в соответствии с эталоном будет "кричать" о себе, возбуждать рецепторы, обретёт активность.

Конечно, распознавания одних лишь букв недостаточно. Не поняв ничего на уровне разглядывания букв, мы поднимаемся на уровень распознавания слов, включаем в работу контекст. Только таким комплексным методом мы восстанавливаем смысл написанного, и это сулит неограниченные возможности развития и совершенствования нейросетевой технологии прочтения.

Экстренное торможение локомотива

На прямолинейном участке движения (а именно здесь скорость максимальна!) локомотив "видит" перед собой одну и ту же картинку: сходящиеся в бесконечности рельсы. Всякое нарушение этого однообразия требует если не экстренного торможения, то хотя бы снижения скорости.

Если на пути возникает преграда, то картинка напоминает букву А. При этом задача облегчается тем, что картинка строго привязана в пространстве, буква А отцентрирована и отмасштабирована, т.е. фокусировка уже произведена.

Представим себе некоторый экран (рис.14.8), образованный рецепторами нейронной сети, подобно рассмотренной выше задаче распознавания текста.

Рецепторы, возбуждение которых необходимо выделить, связаны с нейроном выходного слоя. Передаточная функция основана на простом голосовании: величины возбуждения складываются, и если образующаяся сумма превышает порог, формируется сигнал тревоги, по которому включается тормозная система.

Принцип крайне прост, однако упирается в хорошее "зрение". Требуется обеспечение высокой контрастности изображения как рельсов, так и препятствия. Что, если препятствие настолько светлое, что значение возбуждения выходного нейрона, наоборот, снижается? Следует поставить "ловушки" как для превышения суммарного сигнала, так и для низкого значения этого сигнала, т.е. ввести два порога, что может быть учтено при выборе передаточной функции.

Видимая картинка разбивается на области "захвата", в которых предполагается нахождение интересующего объекта. Это используется для анализа сигналов семафора, для детального распознавания типа препятствия, для обслуживания поворота и т.д. Области захвата должны быть достаточно "тесными", в идеале включающими, например, только рельсы с незначительным отклонением.

Защита информации

Защита информации от несанкционированного доступа — исключительно важная задача, актуальность которой всё возрастает с развитием сетевых компьютерных и телекоммуникационных технологий. Однако ширятся и средства "взломщика". Сегодня ему нет нужды "взламывать". Он просто врывается (рис.14.9) в Ваш офис, и под дулом автомата Калашникова, купленного у прапорщика Н-ской воинской части, Вы становитесь покорным исполнителем его желаний.

Однако, как бы Вы не старались мобилизовать свои артистические способности, моральное состояние выдаёт Вас чуткому серверу, на расстоянии выполняющему заявки с Вашего компьютера в режиме "клиент-сервер".

Наряду со сложной системой паролей, ограничения функций и доступа с Вашего терминала, успешно преодолённых насильником, предпринимателем и террористом, остаётся что-то непреодолимое, воплощённое в средствах идентификации пользователя и аутентификации. Это — Ваш образ, выражающийся в "почерке", в выявленных чертах Вашего характера, в общей стратегии Вашей работы. Система защиты хранит Ваш "образ" и периодически сверяет характер Вашей работы с этим образом.

"Образы" - эталоны находятся персонально для каждого пользователя на основе закончить тестирования. Какие особенности работы пользователя могут составить его "почерк"? Это могут быть:

По соглашению со службой безопасности устанавливаются специальные дополнительные сигналы и тайные действия, которые необходимо производить пользователю с рекомендуемой частотой, но в случайные моменты времени. Основная информация, характеризующая пользователя, включает элементы неопределённости в границах допустимого. Она, скорее, свидетельствует о достоверности, с какой определяются отдельные параметры "образа" пользователя.

Сервер (или специальный процессор контроля) с высоким приоритетом должен решать основные задачи контроля доступа к БД, связанные с системой паролей и др. На этом уровне обрабатывается определённая, точно заданная информация, не допускающая приблизительной оценки. Однако на уровне фоновой задачи он постоянно должен динамически формировать и анализировать статистические данные работы многих пользователей, формируя значения величин возбуждения нейронов рецепторного слоя. С помощью заданной передаточной функции и в соответствии со связями рассчитываются значения возбуждения нейронов выходного слоя. Если более других возбудился нейрон, соответствующий правильно работающему пользователю, сервер приступает к проверке следующего терминала. Если более всех возбудился нейрон, соответствующий другому пользователю из числа допущенных, или возбуждение всех нейронов не преодолело порог (что свидетельствует о несанкционированном доступе), формируется сигнал тревоги.

Сигнал тревоги может подаваться не только тогда, когда вместо Вас работает кто-то другой, но и тогда, когда Ваше моральное состояние порождает серьёзное отклонение от запечатлённого образа. Возникает вопрос: а при чём здесь нейросеть? Ведь все эти проверки можно делать старым, "традиционным" способом. Нейросеть — это средство параллельного выполнения сложных логических предикатов! Параллельного — значит, быстрого! А современный сервер — это многопроцессорная вычислительная система, которая успешно может выполнять роль нейрокомпьютера. Кроме того, осуществляя ассоциативное мышление, по принципу "на что это похоже", мы допускаем (конечно, в каких-то пределах) неполные и неточные данные, заставляющие нас, по крайней мере, встревожиться и послать администратора или даже охрану с проверкой.

Проблема понимания и создания текстов

Д.А. Поспелов [14] говорит: "Что значит понять текст? Ответ на этот вопрос, приемлемый в равной степени для лингвиста, психолога или философа, отсутствует. Феномен понимания во многом ещё остаётся загадочным. В интеллектуальных системах имеется способ уточнить интерпретацию этого термина. Можно, например, считать, что система понимает введённый в неё текст, если с точки зрения некоторого человека (или группы экспертов) она правильно отвечает на все вопросы, связанные с информацией, отражённой в тексте". И далее: "Сложность этой проблемы можно проиллюстрировать на следующем (весьма простом) примере. Пусть в систему введён текст: "Петя залез на стул, открыл дверцу заветного шкафа, достал конфеты и быстро, торопясь, съел несколько штук"… Вечером мать, доставая конфеты для чая, посмотрела на Петю и сказала: "Странно. Конфет стало меньше". Петя густо покраснел".

Предположим, что интеллектуальная система должна ответить на вопрос: "Почему Петя покраснел?" На основании какой информации она сможет это сделать? Как мы сами отвечаем на подобные вопросы?"

Исследуя процесс понимания абстрактного, формализованного изображения человеческой мысли, каким является текст, надо вскрыть исторические корни необходимости и развития средств такого изображения.

Первобытный человек поступал прямо, с присущей ему непосредственностью. Он изображал мамонта – объект своих вожделений – на стене пещеры. Глядя на это изображение, особенно перед охотой, он возбуждал в себе сложную гамму чувств: красоты, ярости, восторга силы, любовной жертвенности, борьбы, надежды и уверенности в победе и, наконец, - возбуждающего обострения голода. Если включить воображение, можно увидеть, что все человеческие чувства можно стимулировать, глядя на одно лишь наскальное изображение мамонта, сцены охоты, битвы (не говоря уже о благотворном, регулярном – не менее одного раза в год – посещении Третьяковской галереи). Изначально чувственный подход лежал в основе изображения и формализации мысли. Именно этот подход и развивался с появлением письменности.

Первые опыты письма основывались на образности и постепенном абстрагировании. С помощью изображения зверюшек, птичек, рыбок и человечков, с нехитрыми связками, формировалась и отображалась мысль – запись события, назидания, любовного послания и т.д. Целью, прежде всего, являлось ассоциативное возбуждение чувственности.

Дальнейшая формализация пошла по пути абстрагирования при изображении мысли: слова-символы, отображающие объекты, стали изображать комбинациями условных элементов из некоторого их набора, что характерно, например, для клинописи. Это уже подавляюще действовало на чувственность, отодвигало непосредственное воздействие на неё, требовало хладнокровных познаний, образования. Фонетическое разложение звукового языкового изображения (применение букв – звуков) всё далее уводило человека от чувственных основ мышления, превращая его в сложную информационно-логическую машину, использующую абстрактные представления.

Возможно, те народы, которые оказались в стороне от бурной языковой формализации, сохранившие образность мышления и языка, условность восприятия, ассоциативность, значительно более продвинулись в развитии чувственности, в утончённости своей интеллектуальной организации? Что в большей степени и непосредственно влияет на чувственное восприятие, на эмоциональное состояние: буква или иероглиф? Может быть здесь, на пути сохранения и развития образности мышления, кроются истоки высоких достижений в области тонкого, фантасмагорического, многообразного и чувственного искусства? Или – предрасположенность и достижения в области высоких технологий и микроминиатюризации? Может быть народы, пошедшие по пути фонетического разложения мысли на составляющие буквы и звуки, притупили своё чувственное восприятие, стали "толстокожими" и чёрствыми, с глупой уверенностью проповедуя своё превосходство?

Понимая, что ИИ является моделью "естественного" интеллекта, необходимо сформулировать целевую функцию. Что означает – понимание текста?

Возбуждение чувственности? Выполнение приказа? Запись новой логической цепочки "причина – следствие", "если – то"? В любом случае это адекватное реагирование, и участие в этом логических нейронных сетей (как и самого мозга) несомненно.

Известны исследования по смысловой обработке текстов. Простейшие из них касаются текущей (в данный исторический период) частоты появления некоторых значительных, определяющих, знаковых, символических слов и выражений, могущих быть положенными в основу определённых выводов на базе исторического опыта.

Несомненно, высокая частота появления имени важного должностного лица, в сочетании с некоторыми другими словами, определённо влияет на настроение общества, воскрешая воспоминания о культе личности. Слова "реформирование армии", "дедовщина", "контрактник", "антитеррористическая операция" и др. напрямую влияют на высокую привлекательность платного высшего образования, аспирантуры и т.д. Так создаётся значительная составляющая для автоматизированного содействия эксперту-политологу, а также политтехнологу, при прогнозировании общественного развития.

Не вызывает сомнений пособничество логической нейронной сети в лексико-графическом анализе текстов для повышения уровня осмысленного перевода на другие языки.

Если в сети используются обратные связи, то становится актуальным тактирование её работы и прослеживание её состояния на некотором интервале времени или до окончания процесса сходимости к некоторому устойчивому состоянию.

Какие ассоциативные механизмы предлагает логическая нейронная сеть для поиска релевантных (адекватных, соответствующих смыслу вопроса) знаний и, в частности, для логического объяснения необходимости наказания Пети-сладкоешки?

Пусть любящая мама, руководствуясь высокими современными требованиями к естественному интеллекту, использует широко рекламируемую базу знаний МОЯ СЕМЬЯ, предварительно адаптировав и заполнив её актуальными данными, а также логическими причинно-следственными связями и даже скорректированными весами. Несомненно, мама "ведёт" свою базу знаний, отслеживая условия жизни и семейные обстоятельства. Рассмотрим фрагмент этой базы знаний (рис.14.10).

В логической нейронной сети на входном, рецепторном слое отображены все действующие лица, предметы и даже обстоятельства. Нейронная сеть использует обратные связи, что развивает представление о рецепторном слое, т.к. установившееся возбуждение нейронов, в данном случае - двух слоёв, вносит свой вклад в решение.

Первоначально мама, обнаружив недостачу и не сомневаясь в совершении шкоды, сообщает значительное возбуждение нейрону "Шкода". Однако сообщённая величина возбуждения, соответствующая предполагаемой достоверности события всё же меньше единицы, т.к. мама самокритична, и по забывчивости могла сама съесть те конфеты.

Так как шкодливыми членами семьи являются Петя и Кот Вася, мама определяет их участие по принципу "фифти-фифти", полагая равными 0,5 величины возбуждения нейронов "Петя" и "Кот Вася". Но - факт, что конфет стало меньше, и мама максимально, до единичного значения, возбуждает нейрон "Конфеты".

Целесообразно, во избежание коллизии, исследовать только одно происшествие. Другое происшествие, например, связанное с оборванной занавеской, скорее всего, Котом Васей, мама собирается исследовать потом.

Мама "топает" мышью, запуская нейросеть. В соответствии с потактовой работой модели нейронной сети, рассчитываются значения возбуждения нейронов 1 – 5. Максимально возбуждается нейрон 1, обуславливая необходимость произнесения фразы, соответствующей первому этапу дознания. С помощью отрицательной обратной связи "нейрон 1 → "Кот Вася" уменьшается значение возбуждения нейрона "Кот Вася", принижая роль Кота Васи в данном происшествии. Так как укоризненное замечание высказано, наступает второй этап дознания. С помощью положительной обратной связи максимально возбуждается нейрон "Укор Пете". Чтобы не допустить зацикливание на этом этапе дознания, с помощью отрицательной связи "Укор Пете" → нейрон 1", исключается повторение высокого возбуждения нейрона 1. Теперь максимального возбуждения достигает нейрон 3, связанный с заявлением "Петя густо покраснел". Обратная связь "нейрон 3 → "Петя" призвана повысить достоверность участия Пети в исследуемом происшествии, т.е. достоверность его вины.

Теперь осталось выяснить, каким образом Петя достал конфеты. Мама максимально, до единичного значения, возбуждает нейрон "Шкаф", и с помощью высоких значений возбуждения нейронов "Петя" и "Конфеты" максимально возбуждается нейрон 5, выдающий текст соответствующего объяснения.

Нейросеть, несомненно, отражает текущий исторический период, ибо, когда Петя вырастет большой, ему не надо будет вставать на стул, чтобы воровать конфеты из шкафа. Так что мама должна постоянно отслеживать течение жизни и корректировать базу знаний.

Использование обратных связей повышает актуальность фактора времени и требует перехода от статического, аналитического описания СПР с помощью системы логических выражений, приведённой выше, к представлению алгоритмической, логической схемы имитационного моделирования. И хотя представленная здесь схема по-женски не слишком последовательна, но, - жить можно!

Продолжим рассмотрение приведённого выше примера, желая получить определённые обобщения, касающиеся формирования текстов умозаключений, и пытаясь подняться на более высокий уровень логического вывода.

В результате проделанных мамой усилий оказались максимально возбуждёнными, даже с единичным значением, несколько нейронов, и мы вспоминаем школьный урок детства.

Учительница говорит: "Дети, придумайте рассказ со словами "шкода", "шкаф", "конфеты", "ай-яй-яй", "густо покраснел". Дети усиленно ищут, перебирают, пробуют возможные связи, напрягая уже сложившиеся ассоциации и навыки.

Наконец, отличник Коля произносит рассказ – умозаключение, запомнившееся детьми на всю жизнь, как богатый источник творческого подражания: "Петя совершил шкоду. Он стал на стул и достал из шкафа конфеты. А когда мама сказала "Ай-яй-яй", он густо покраснел".

Согласимся, что это урок более высокого уровня мышления, хотя всего лишь дедуктивного. Однако в нём уже содержатся элементы индуктивного мышления, т.к. он предполагает анализ и обобщение не только сложившейся ситуации, но содержит и попытку абстрагирования - анализ причинно-следственных связей, присущих этой ситуации из жизни Коли.

Приведённая схема мышления порождает схему логическую, определяя действия алгоритмиста-исследователя. Значит, логическая схема – прообраз логической нейронной сети – в решении этой "горячей точки" занимает главное место.

Есть ли здесь место обобщению логической схемы до уровня логической нейронной сети? Есть, - в том случае, если цели и средства определены нечётко.

Например, "проектируемая" сказка, - насколько должна быть весёлой, грустной, назидательной, "страшной"? А на что должны быть похожи средства её выражения, - немножко баллада, немножко стихи? С неизбежностью возникают веса факторов, приводящие к столь же взвешенным решениям.

Приходится переходить в область вероятностей, нечётких множеств и других недетерминированных механизмов.

А это уж точно – логические нейронные сети.

Сивилла-прорицательница

В век всеобщей информатизации мы, нетерпеливо пропуская конкретику и детали, жадно ловим правду "между строк", ассоциативно формируя предвидение и прогноз: что будет с нами завтра, каковы тенденции и что предпринять?

Формализация обработки огромных потоков информации, в основном, в СМИ (а это — оперативная информация), всё более привлекает специалистов по прогнозу. Здесь огромные возможности для шарлатанов, и кажется удивительным, как незамеченными остаются "прогнозы" авторитетных, не сходящих с телеэкрана, "предсказателей", данные ими несколько лет назад и не заставляющие их покраснеть сегодня.

Основой прогнозирования является состав и частота появления слов и выражений, характеризующих политический этап или целый исторический период. Далее следует анализ исторического опыта, определяющий, к чему это приводило в прошлом и к чему может привести впредь…

… История помнит замечательные, навязчиво мелькающие, "новые" слова и выражения. Например — "конвергенция", выражающее сомнение и крах режима, "интернациональный долг" — саморазрушающая агрессия, "консенсус" — псевдодемократический, криминальный обвал, "экстрадиция" — мировой процесс очистительной ловли тараканов, "суверенитет" — самостоятельный выход из окружения. А что дальше? - говорят слова "наркомания", "терроризм", "сепаратизм", "курс доллара", "приватизация", "прожиточный минимум", "коррупция", "кризис", "Олимпиада" и т.д.

Комбинации и частота следования слов (рис.14.10) образовывали критическую массу для неотвратимой цепной реакции…

Ключевые термины

Парк фантасмагорий – парк развлечений, наполненный объектами "живого" натурного моделирования.

КОМПИ – детский компьютерный игровой объект "живого" моделирования, допускающий общение.

Диагностика – установление места неисправности в технике или установление диагноза болезни.

Тестирование – действия по установлению уровня знаний в процессе диалога "учитель – ученик".

Идентификация и аутентификация– установление подлинности пользователя, работающего в данное время в вычислительной сети и отклонение "чужого" пользователя.

"Почерк" пользователя – основные естественные или принудительные параметры и особенности его работы с клавиатурой компьютера (клавиатурный портрет).

Понимание текста – адекватное восприятие и реагирование на текст.

Краткие итоги

Вопросы

Дополнительные материалы к лекции, Вы можете скачать здесь.