Jak kształtował się algorytm

Gdyby powstanie inteligencji było takie "proste" jak wyobrażają to sobie badacze sztucznej inteligencji, z pewnością natura nie "bawiłaby się" tak długo w ewolucję.

Gdyby powstanie inteligencji było takie "proste" jak wyobrażają to sobie badacze sztucznej inteligencji, z pewnością natura nie "bawiłaby się" tak długo w ewolucję.

Przyjęło się uznawać, że algorytm, czyli a priori ustalona procedura postępowania w określonych okolicznościach, dotyczy bardziej programowalnych urządzeń aniżeli organizmów żywych, szczególnie zaś nie dotyczy ona postępującego zgodnie z wolną wolą człowieka. Gdyby jednak wnikliwiej potraktować ów problem, okaże się, że algorytm, stanowiący o pewnym automatyzmie wykonywanych czynności, towarzyszy rozwojowi gatunków od zarania ich dziejów. To, co u siebie traktujemy jako postępowanie bezwiedne, podświadome, czyli nie wymagające logicznego rozumowania związanego z nową sytuacją, należałoby jednak zaliczyć w poczet algorytmów naturalnych wypracowanych na drodze rozwoju gatunku. Jeśli więc organizmy żywe posługują się zaprogramowanymi wcześniej (przez siebie) sposobami rozwiązywania pewnych standardowych problemów, to co stoi na przeszkodzie, aby takie mechanizmy wszczepić w układ maszynowy, kierujący się dokładnie tymi samymi metodami postępowania, czyli zachowującymi się w miarę inteligentnie, a przynajmniej tę inteligencję pozorujący. Czyż oprogramowanie albo, inaczej mówiąc, wytrenowanie lub nauczenie układu pewnych zachowań nie będzie zapowiedzią rozkwitu w pełnej krasie jego olśniewającej samokreatywnej inteligencji, bazującej na zaszczepionym wcześniej zbiorze zachowań? Zanim spróbujemy zabrnąć zbyt daleko, już na wstępie w naszych rozważaniach przyjrzyjmy się na początek pewnym wnioskom wynikającym z obserwacji zjawisk powstających w przyrodzie.

Algorytmiczny zwierzyniec, czyli cierniki, psy i koty

W opracowaniach poświęconych psychofizjologii spotykamy się często z opisami obserwacji zachowań przedstawicieli świata zwierzęcego, stanowiącymi dowód na gatunkowo przyswojone wzorce nie podlegające łatwym, dynamicznym modyfikacjom. Szczególnie wiernym dla niektórych badaczy modelem okazała się niewielka popularna, także w naszych akwenach, rybka ciernik. Obserwując jej zwyczaje godowe, nie sposób oprzeć się wrażeniu, że zarówno w zakresie postępowania, jak i rozpoznawania działają ściśle ustalone automatyczne procedury uzależnione od prostych bodźców i popędów. W okresie godowym każdy samiec tego gatunku wytycza najpierw własne terytorium, przepędzając z tego obszaru każdego intruza, bez względu na płeć. Następnie zabiera się do budowy gniazda, drążąc płytkie zagłębienie w piaszczystym dnie i okładając je roślinami przyniesionymi w pyszczku, aż budowla nabierze kształtu kopca. Po zbudowaniu kopca rybka przewierca w nim własnym ciałem tunel, w którym w przyszłości samica złoży ikrę. Gdy dzieło architektoniczne zostaje ukończone, ciernik gwałtownie zmienia barwę, a jego szare zabarwienie przeistacza się w intensywną czerwień na stronie brzusznej i bladoniebieski grzbiet. Po odbyciu zalotów i złożeniu przez samicę ikry w kopcu, ubarwienie samca ciemnieje, a on sam zajmuje się ochroną gniazda i "wachlowaniem" płetwami wody, co ma na celu dotlenienie złożonych jaj.

Badając przyczynę niektórych zachowań, naukowcy doszli do wniosku, że patrolujący swój obszar samiec szczególnie silnie i wrogo reaguje na kolor czerwony, nawet w przypadku gdy jest to kolor makiety. Z kolei samica podąża ślepo za czerwoną makietą, a nawet stara się dostać do nie istniejącego gniazda. Podane tu przykłady są najbardziej spektakularne, aczkolwiek symulacja różnych zachowań pod wpływem nie tylko bodźców wzrokowych, ale także dotykowych, pozwala na stwierdzenie, że ciernik reaguje w zasadzie na sygnały, nie zaś na obiekt, jakim jest inna ryba. Istotna niezmiernie jest także określona sekwencja działań - ciernik nie podejmuje budowy gniazda, zanim nie stoczy walki o swoje terytorium, nie zaczyna się zalecać dopóty, dopóki nie zbuduje gniazda - samice zbliżające się doń przedwcześnie wręcz przegania. W obrębie każdego z tych zachowań można wyróżnić następne składowe, ułożone w logiczną sekwencję. Jeśli na przykład zasypany zostanie dołek na gniazdo, ciernik drąży go ponownie, nie gromadząc jeszcze materiału na kopiec. Jednak, gdy zasypywanie wielokrotnie powtarza się, samiec mimo wszystko przystępuje w końcu do budowy kopca, nie zważając już na brak dołka. Mówiąc prostym językiem - czas minął, hormony zmieniły skład, pora zacząć następny etap. Ryba nie analizuje skutków, przyczyn, nie podejmuje logicznego rozumowania, ale działa algorytmicznie, sterowana odruchami i układem wydzielania wewnętrznego. Jej "programator czasowy" decyduje o fazach i wykonywanych czynnościach. Choć zachowania ssaków są bardziej obrazowe, to pamiętając o pokrewieństwie ssaków z niższymi kręgowcami, należy wziąć pod uwagę, że elementy tych zachowań wynikają właśnie z podstaw tak dobrze uwidocznionych przez reprezentantów świata zwierzęcego znajdujących się na niższym etapie rozwojowym.

Wydaje się, że opisane zachowania szczególnie łatwo zasymulować na komputerze, gdyż zbiór możliwości postępowania nie jest zbyt duży. Skoro otarliśmy się w naszych rozważaniach o świat zwierzęcy, nie bez kozery będzie przedstawienie zróżnicowania zdolności poszczególnych gatunków. O ile formy prymitywne trudno jest nauczyć nowych reakcji, co nie znaczy, że są zupełnie niepodatne na nowości, o tyle gatunki bardziej rozwinięte potrafią przyswoić sobie całkiem spory zasób wiedzy związanej z otoczeniem i postępowaniem. Ogólnie wiadomo że ryby, jako szczególnie "tępe", posiadające zadziwiająco krótką pamięć, są złym materiałem na "uczniów". Z moich doświadczeń z małymi rybkami akwariowymi wynika, że jednak nie są to istoty całkowicie bezrozumne, chociaż o ich specyficznym rozumie ze względu na stopień rozwoju układu nerwowego decyduje działanie odruchowe, a nie inteligentne. Wykazują one otóż pewne cechy adaptacji, pozwalające nawet w warunkach domowych na wyciągnięcie wniosków o przyswajalności nowych reakcji na niektóre bodźce związane z karmieniem. Jeśli tylko w określonej porze, do której zostały przyzwyczajone, zauważą one ruch za szybą akwarium, wykazują pobudzenie, podpływając pod powierzchnię w celu zaczerpnięcia pokarmu, mimo że pokarm nie został jeszcze podany. Jest to typowe zachowanie wyuczone podczas przebywania w określonym otoczeniu.

Każdy z nas dobrze wie, że zwierzęta, zwłaszcza te udomowione, posiadają dar przyswajania pewnych zachowań, podlegają tresurze, rozumieją symbolikę dźwięków i symboli, które potrafią skojarzyć z okolicznościami. Dosyć dobrze mogą dzięki temu służyć człowiekowi pomocą w niektórych sytuacjach, że wspomnę chociażby o psach przewodnikach, opiekunach, poszukiwaczach zaginionych czy wreszcie delfinach. Bardzo łatwo wykazać, że semantyka, czyli kojarzenie symboli i dźwięków z ich znaczeniem nie jest dla zwierząt całkiem obcym zjawiskiem. Psy na drodze tresury potrafią kojarzyć dźwięki i znaki dawane przez właściciela. Czasami wręcz kojarzenie to nabiera cech pewnej prekognicji, gdy na przykład zamiast słowa "spacer", na które zwierzę często reaguje żywiołowo, albowiem lubi tę część dziennego harmonogramu, użyjemy tylko pierwszej sylaby "spa". Udomowione zwierzęta uczą się szczególnie chętnie nowych zachowań, gdy są one w sferze ich zainteresowań. Często dobrym bodźcem wspomagającym bywa zachęta w postaci wynagradzania smakowitym kąskiem, o czym doskonale wiedzą treserzy. Trudniej niestety potem egzekwować wyuczone zachowania, jeśli polecenie nie wiąże się z konkretną gratyfikacją.


TOP 200