Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения - Росс Э.У.
Скачать (прямая ссылка):
. 13.10. Предполагая, что число п по-прежнему велико и вероятности независимы, сравним только что описанное поведение (речь шла о системе, значительно или предельно насыщенной связями) с поведением полистабильной системы, в которой первичные связи между переменными немногочисленны. (Сходная система получится и в том случае, если сделать р очень близким к 1: поскольку большинство переменных бблыпую часть времени будет находиться в равновесии, т. е. не будет изменяться, функционирующие связи, согласно § 12.17, тоже будут малочисленны.) Как в этом случае будет вести себя г, особенно тогда, когда число связей приблизится к нулю?
Рассмотрим случай, когда оно действительно достигло нуля. Система теперь идентична такой системе из п переменных, в которой между переменными вовсе нет связей; это только в номинальном смысле «система». Любая из ее частей, пришедшая в состояние равновесия, должна оставаться в нем, так как никакое воздейстрие не может дойти до рее. Если сравнить два
состояния целого — более раннее и более позднее,— то все части, находившиеся в состоянии равновесия в первом состоянии, будут входить в него и во втором; поэтому величина i не может уменьшаться со временем. Обычно она будет, разумеется, возрастать. Таким образом, система этого типа постепенно приближается к своему конечному состоянию равновесия. Ее движение к нему, по существу, сходно с тем, какое мы видели в 3-м случае в § 11.5, ибо для конечного равновесия достаточно, чтобы к нему пришла наиболее «медлительная» часть. Поэтому время, необходимое для достижения равновесия, будет близко к Тг, т. е. не будет чересчур долгим.
13.11. Два рассмотренных нами типа полистабильных систем находятся на противоположных полюсах, и в реальном мире редко можно встретить систему, точно соответствующую одному из них. Тем не менее они важны, если мы применяем стратегию, описанную в § 2.17,'так как это ясно очерченные типы с ясно очерченными свойствами; если реальная система близка к одному из них, мы имеем основание утверждать, что ее свойства также будут близки к свойствам систем этого типа.
Поведение полистабильных систем, промежуточных между этими двумя, весьма сложно. В таких системах будет возникать (см., например, § 12.17) калейдоскопическое разнообразие подсистем, которые будут существовать лишь недолгое время; некоторые из них сохранят в течение короткого времени стабильность, но затем будут изменяться и распадаться, теряя свою индивидуальность. Число стабильных переменных i может то возрастать, когда несколько подсистем сохраняет стабильность, то снова в той или иной степени снижаться, когда они становятся нестабильными. Колебания будут значительными до тех пор, пока одна из волн не подбросит показатель i до величины, п, где он и останется.
Бблыпий интерес представят для нас системы, находящиеся ближе к пределу разобщенности, где тенден-
дня ? к кумулятивному возрастанию выражена сильнее; здесь ?, хотя и обнаруживает некоторые колебания и часто немного сползает назад, все же проявляет заметную склонность приближаться к величине п. Имея дело с такого рода системой, экспериментатор увидит, как i неоднократно будет возвращаться к п после смещения, и у него создастся впечатление, что i «старается» достичь га.
13.12. До сих пор мы обсуждали только первый случай, описанный в § 12.15; а что если бы полистабильная система всецело состояла из частей, равновесные состояния которых характеризуются порогом? Этот вопрос будет особенно интересовать нейрофизиолога, хотя представит меньше интереса для тех, кто намерен работать с адаптирующимися системами иных типов.
Наличие порога исключает сделанное ранее предположение о независимости вероятностей: теперь
шансы на состояние равновесия для той или иной переменной будут варьировать в известном соответствия с величинами ее параметров. В случае двух или большего числа нейронов это соответствие будет одним при возбуждающем действии и другим — обратным — при тормозном действии. (При наличии как возбуждающих, так и тормозных связей результат может приближаться к независимости вероятностей.) Дальнейшее исследование ввело бы нас в подробности, излишние в нашем обзоре; в настоящее время мало что можно сказать по этому вопросу.
13.13. Подведем итоги. Если полистабильная система составлена из частей, равновесные состояния которых распределяются независимо от состояний их входных величин, то путь ее к конечному равновесию в значительной мере зависит от числа функциональных связей.
Когда связей много, линия поведения обычно бывает сложной и, при большой величине п, чрезвычайно длинной; поэтому для того, чтобы целое пришло к равновесию, обычно требуется чрезвычайно долгое время. Когда линия приходит к состоянию, в котором число
стабильных переменных необычно велико, система не способна сохранить этот избыток.
Когда связей мало (при малочисленности первичных соединений или при большом числе неизменяющихся частей), линия поведения обыкновенно коротка, так что целое быстро приходит к состоянию равновесия. Когда линия приходит к состоянию, в котором число стабильных переменных необычно велико, система способна сохранять этот избыток в течение некоторого времени и таким образом приближаться к полному равновесию путем накопления состояний равновесия в отдельных ее частях.
