გრეი უოლტერის ტვინის რუქა. გრეი ვალტერი

უილიამ გრეი უოლტერი იყო ერთ-ერთი პიონერი ორ სამეცნიერო სფეროში - ნეიროფიზიოლოგიასა და რობოტიკაში. ის იყო ერთ-ერთი პირველი დიდ ბრიტანეთში, ვინც გამოიყენა ელექტროენცეფალოგრაფიის მეთოდი და დაადგინა, რომ ელექტროენცეფალოგრამის გარკვეული პარამეტრებით შესაძლებელია განისაზღვროს ტვინის რომელ ნაწილში დარღვეულია ნერვული უჯრედების ფუნქციონირება და ზუსტად როგორ ირღვევა იგი. გარდა ამისა, გრეი უოლტერი იყო ინტერდისციპლინარული ჯგუფის წევრიკლუბითანაფარდობა , რომლის მაცხოვრებლები განიხილავდნენ კიბერნეტიკის მაშინდელ ახალ მეცნიერებას. უოლტერმა ნეირომეცნიერების ცოდნის გამოყენებით შექმნა რამდენიმე რობოტი, რომლებსაც შეუძლიათ შეცვალონ მათი „ქცევა“ იმისდა მიხედვით, თუ რა ხდება მათ გარშემო. და მიუხედავად იმისა, რომ ბევრს სჯეროდა, რომ გრეი უოლტერის მანქანები სხვა არაფერი იყო, თუ არა ხელნაკეთობები გასართობისთვის და რობოტიკაში საბაზისო სწავლებისთვის, უოლტერის "კუები" (როგორც დიზაინერმა უწოდა მათ) საინტერესო ბიოლოგიურ პრინციპებზეა დაფუძნებული.

გრეი უოლტერის მშობლები, ჟურნალისტები აშშ-დან, იტალიაში შეხვდნენ. მათი ვაჟი დაიბადა შეერთებულ შტატებში, მაგრამ წყვილმა გადაწყვიტა, რომ შვილს დიდ ბრიტანეთში გაზრდიდნენ. გრეი უოლტერმა დაამთავრა კემბრიჯის კინგს კოლეჯი, მაგრამ უნივერსიტეტში მკვლევარის თანამდებობა ვერ დაიკავა, რის გამოც იძულებული გახდა რამდენიმე წლის განმავლობაში ლონდონის კლინიკებში ნეიროფიზიოლოგიური კვლევები ჩაეტარებინა. 1939 წელს უოლტერმა სამსახური იშოვა ახალ უნივერსიტეტში. გაიხსნა ინსტიტუტის ტვირთის ნევროლოგიური ინსტიტუტი, რომელიც ამჟამად ფუნქციონირებს, სადაც მუშაობდა 1970 წლამდე ავარიამდე.

ბედის ირონიით, ინციდენტი, რომელიც ვალტერის გადადგომას მოჰყვა, პირდაპირ კავშირში იყო მისი კვლევითი ინტერესების სფეროსთან: ეს იყო თავის ტვინის დაზიანება, რომელიც მიყენებული იყო საგზაო შემთხვევის დროს. (სამწუხაროდ, მეცნიერი სრულად ვერ გამოჯანმრთელდა ამ ტრავმისგან და გარდაიცვალა 1977 წელს, 67 წლის ასაკში.) გრეი უოლტერი იყო პირველი, ვინც ტვინის აქტივობის გარკვეული ნიმუშები, ხილული ელექტროენცეფალოგრამაზე, ნევროლოგიურ და ფსიქიატრიულ პათოლოგიებს დაუკავშირა.

ელექტროენცეფალოგრაფია

ელექტროენცეფალოგრამა (EEG) არის ტვინის უჯრედების მთლიანი ელექტრული აქტივობის ჩანაწერი სკალპზე დამონტაჟებული ელექტროდების გამოყენებით და ელექტრული გამტარი გელით შეზეთილი. ელექტროდების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს; თანამედროვე მოწყობილობები ჩვეულებრივ იყენებენ 64-128 ცალი. ელექტროდები დამონტაჟებულია სიმეტრიულად კონკრეტული სისტემის მიხედვით. ამ სისტემებიდან ყველაზე ცნობილს უწოდებენ "10-20"; ეს რიცხვები წარმოადგენს ქალას ორ უკიდურეს წერტილს შორის მანძილის პროცენტებს. ტვინის აქტივობაში რიტმის რამდენიმე ტიპი არსებობს, რომლებიც მითითებულია ბერძნული ანბანის ასოებით: ალფა, ბეტა, გამა, დელტა, მუ, სიგმა, თეტა და კაპას რითმები. არსებითად, ეს არის ტალღები, რომლებიც განსხვავდება ერთმანეთისგან სიხშირით და ამპლიტუდით. ამ რიტმებიდან ზოგიერთი წარმოიქმნება ღია თვალებით, ზოგიც დახუჭული თვალებით. დელტას რიტმი ნორმალურია მძინარე ადამიანებში, ხოლო თეტა რიტმი ნორმალურია იმ ადამიანებში, რომლებიც დაღლილები არიან ან მზად არიან დასაძინებლად. გარდა ამისა, EEG რითმების უმეტესობა ჩვეულებრივ ჩნდება მხოლოდ თავის ტვინის გარკვეულ კონკრეტულ უბნებში და მათი გამოჩენა სხვა ადგილებში შეიძლება იყოს ნერვული სისტემის ფუნქციონირების პრობლემების სიგნალი.

გრეი უოლტერმა არა მხოლოდ აღმოაჩინა კავშირი "ტვინის ტალღებსა" და ნერვულ პათოლოგიებს შორის, ის იყო პირველი, ვინც ჩაწერა ზოგიერთი EEG რიტმი. უოლტერი იყო ერთ-ერთი პირველი, ვინც ზოგადად გამოიყენა ელექტროენცეფალოგრაფიის მეთოდი დიდ ბრიტანეთში. მეცნიერი დაინტერესდა ელექტროფიზიოლოგიით 1935 წელს ჰანს ბერგერის გერმანულ ლაბორატორიაში ვიზიტის შემდეგ, მკვლევარი, რომელმაც პირველად ჩაწერა ელექტროენცეფალოგრამა ადამიანის თავის ზედაპირიდან. თავად ბერგერმა გამოიყენა მხოლოდ ორი ელექტროდი, შუბლზე და თავის უკანა მხარეს და მოახერხა მხოლოდ ალფა რიტმის რეგისტრაცია. (როგორც მოგვიანებით გაირკვა, ალფა რიტმი ძირითადად კეფის რეგიონებისთვისაა დამახასიათებელი.) ბერგერის გერმანელი კოლეგები მას ექსცენტრიულად თვლიდნენ და მის მიერ გამოყენებული მეთოდი არაპერსპექტიულად ითვლებოდა.

გერმანელი სკეპტიკოსებისგან განსხვავებით, გრეი ვალტერს შთაგონებული ჰქონდა „ტვინის ტალღების“ შესწავლა. სამშობლოში დაბრუნებულმა მან დააპროექტა საკუთარი ელექტროენცეფალოგრაფი, აიღო ბერგერის აპარატი საფუძვლად და გაართულა იგი. ერთი წლის შემდეგ, 1936 წელს, უოლტერმა ნევროლოგიური კლინიკის ერთ-ერთ პაციენტში დაამტკიცა კავშირი უჩვეულო EEG რიტმს და შიზოფრენიას შორის. აღმოჩნდა, რომ პაციენტის სიმსივნური უჯრედები ავლენდნენ არანორმალურ აქტივობას და ამ აქტივობის მდებარეობა ელექტროენცეფალოგრამაზე ზუსტად ემთხვეოდა სხვა მეთოდებით მიღებულ სიმსივნის მდებარეობის მონაცემებს. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, გრეი უოლტერმა დაადგინა, რომ ეპილეფსიით დაავადებული ბევრი პაციენტი ხშირად ავლენს დელტა რიტმს სიფხიზლის დროს, მაშინ როცა ჩვეულებრივ ეს დამახასიათებელია ღრმა ძილისთვის.

1940-იანი წლების ბოლოს ვალტერს გაუჩნდა იდეა: იქნებ EEG რიტმები არა მხოლოდ ასახავს ადამიანის ზოგად მდგომარეობას, არამედ იმასაც, თუ როგორ „სკანირებს“ ტვინი მფლობელის გარშემო არსებულ სივრცეს და იღებს სხვადასხვა სენსორულ სტიმულს? გარდა ამისა, 1960 წელს მეცნიერმა აღმოაჩინა ე.წ მზადყოფნის პოტენციალი, რომლის არსებობა, სხვათა შორის, ეჭვქვეშ აყენებს ადამიანში თავისუფალი ნების არსებობას. მზადყოფნის პოტენციალი წარმოიქმნება ცერებრალური ნახევარსფეროების პრემოტორულ ქერქში, სანამ ადამიანი რაიმე მოძრაობას გააკეთებს და, რაც მთავარია, სანამ სუბიექტი მიხვდება, რომ აპირებს ამ მოძრაობის გაკეთებას.

ვალტერის "კუები".

გრეი უოლტერმა ბავშვობაში მამასთან ერთად დაიწყო სხვადასხვა შენობების მშენებლობა. ზრდასრულ ასაკში ეს ჰობი არ გაქრა და ვალტერმა განაგრძო მოძრავი მანქანების შექმნა. მხოლოდ ახლა ჰქონდა ცოდნა ნერვული სისტემის სტრუქტურისა და კიბერნეტიკის მიღწევების შესახებ. ახალგაზრდობაში გრეი ვალტერი თანაუგრძნობდა ივან პეტროვიჩ პავლოვის იდეებს პირობითი რეფლექსების შესახებ და სასწავლებლადაც კი წავიდა პეტერბურგში ნობელის პრემიის ლაურეატის ლაბორატორიაში. თუმცა, უოლტერს უფრო მეტად აინტერესებდა იმის შესწავლა, თუ როგორ მუშაობს ტვინი მთლიანობაში და არა თუ როგორ არის მოწყობილი ცალკეული რეფლექსური რკალი. მეცნიერის აზრით, რამდენიმე ლოგიკურ ელემენტს შორის კავშირების დიდმა რაოდენობამ შეიძლება უზრუნველყოს რთული ქცევა არა უარესი, ვიდრე ბევრი მსგავსი, მაგრამ სუსტად ურთიერთდაკავშირებული „ნეირონები“. გარდა ამისა, მას სჯეროდა, რომ ხელოვნური ინტელექტი უნდა შეიქმნას ანალოგური ელემენტების საფუძველზე და არა ციფრული (ამ უკანასკნელის გამოყენებას მხარს უჭერდა, კერძოდ, ალან ტურინგი, უოლტერის კოლეგა Ratio Club-ში).

უოლტერმა არაერთხელ ხაზგასმით აღნიშნა, რომ თავისი რობოტების შექმნისას ძირითადად ბიოლოგიურ პრინციპებს იყენებს. მათი სინელისა და ჩახლეჩილი გარეგნობის გამო, გრეი უოლტერმა თავის რობოტებს კუები უწოდა და გარდა ამისა, თითოეულ ერთეულს დაარქვა სახელები. პირველ ნიმუშებს ერქვა Elmer (ELMER: Electro-MEchanical Robot) და Elsie (ELSIE: ელექტრომექანიკური რობოტი, სინათლისადმი მგრძნობიარე შიდა და გარე სტაბილურობით). რობოტების ზოგადი სახელწოდება აგებულია იმავე პრინციპით, როგორც ცოცხალი ორგანიზმების სახეობების სახელები: ელმერი და ელსი ეკუთვნოდნენ "სახეობას". მანქანასპეკულატრიქსი.

« კუები"ჰქონდა რაც შეიძლება მარტივი სტრუქტურა: სამი ბორბალი, ორი ძრავა, ორი რელე, ორი კონდენსატორი და ერთი ფოტოცელი. ეს ყველაფერი აწყობილი იყო ძველი ელექტრული ტექნიკისა და საათების ნაწილებიდან და დაფარული იყო "ჭურვით" - გამარტივებული გარსაცმით. მარტივი დიზაინი შექმნილია ქცევის მნიშვნელოვანი ფორმების მოდელირებისთვის - მიმდებარე სივრცის შესწავლა, ძიება და მიზნების მიღწევა. ფოტოცელი რობოტის „თავზე“. გარდა ამისა, ელმერი და ელსი მუშაობდნენ უსადენოდ და დამოუკიდებლად ჩასხდნენ სპეციალურ ყუთში, რომელშიც ნათურა იყო. ამავე დროს, "პიროვნებები" მანქანასპეკულატრიქსიშეეძლო სხვადასხვა დაბრკოლებების ირგვლივ - მაგალითად, სარკეები, რომლებშიც ისინი თავად აისახებოდნენ სინათლის წყაროებთან ერთად. მართალია, რობოტები "ცეკვავდნენ" სარკეების წინ გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, თითქოს აინტერესებდათ რა ექნათ შემდეგ. ვალტერის ზოგიერთ ჩანაწერში იგი ამ ქცევას მოიხსენიებს, როგორც თვითშემეცნების მაგალითს, რაც ნაკლებად სავარაუდოა, რომ სიმართლე იყოს.

"კუს" უფრო გვიანდელ ვერსიებს შეუძლიათ უპირატესობა მიანიჭონ ორი იდენტური სინათლის წყაროდან ერთს. გარდა ამისა, გრეი უოლტერი მუდმივად აუმჯობესებდა მათ სიჩქარეს და ობიექტების ძიების ტრაექტორიებს. და უოლტერის რობოტების ერთ-ერთი უახლესი მოდელი, ირმა (IRMA: Innate Releasing Mechanism Analogue), შეიქმნა იმისათვის, რომ შეცვალოს მისი „ქცევა“ სხვა რობოტის მიერ მიცემული სიგნალების მიხედვით. ამრიგად, ორ ირმას შეეძლო თავისი ქმედებების მორგება ერთმანეთის „მოქმედებებთან“.

ვალტერის მიმდევრებმა „კუს“ შექმნა მაშინაც კი, რაც თავად მკვლევარმა შეწყვიტა საქმიანობა. რობოტების ახალი მოდელები რეაგირებდნენ არა მხოლოდ სინათლეზე, არამედ ხმებზეც. შემდგომში „კუებმა“ დაიწყეს კომპიუტერებთან დაკავშირება, რამაც რობოტებს მოქმედების სიგნალები მისცა. ასეთი მანქანები ეფუძნებოდა ოდნავ განსხვავებულ პრინციპებს, ვიდრე გრეი უოლტერის.

ინგლისელმა ნეიროფიზიოლოგმა და რობოტიკის პიონერმა შექმნა თავისი ცნობილი კიბერნეტიკური "კუები" გრეი ვალტერიშექმნა 1948 წელს დაიწყო და 1951 წლამდე გააგრძელა ექსპერიმენტები ბიომორფულ რობოტებთან. გრეი უოლტერმა მათ უწოდა machina speculatrix, მაგრამ ისინი ისტორიაში შევიდნენ, როგორც "კუ". „კუები“ წარმოადგენდნენ თვითმავალ ელექტრომექანიკურ ურმებს, რომლებსაც შეეძლოთ ცოცავდნენ სინათლისკენ ან შორს, თავიდან აიცილებდნენ დაბრკოლებებს და შედიოდნენ „საზრდო ღარში“ მკვდარი ბატარეების დასატენად. გრეი უოლტერის ავტონომიური მანქანები მართლაც ჰგავდნენ კუებს მათი გარეგნობითა და მოქმედების სიჩქარით. მათი მთავარი განსხვავება იყო მოქმედების შესაძლებლობა არა მხოლოდ "ხისტი", წინასწარ განსაზღვრული პროგრამის მიხედვით, რადგან იმ დროს შექმნილი რობოტების უმეტესობა მოქმედებდა, არამედ სიტუაციითა და გარემოთი განსაზღვრული პირობების გათვალისწინებით.

კიბერნეტიკის მამა ნორბერტ ვინერი თავის ცნობილ წიგნში „მე მათემატიკოსი ვარ“ ასე აღწერს უოლტერის მუშაობას: „დაახლოებით იმავე დროს, როგორც მე მივხვდი, ანალოგია უკუკავშირს მანქანასა და ადამიანის ნერვულ სისტემას შორის. ვალტერმა დაიწყო მექანიზმების შემუშავება, რომელიც გაიმეორებდა ცხოველთა ზოგიერთ ქცევას. მე ვმუშაობდი "თევზის" შექმნაზე, რომელიც ავტომატურად ცოცავდა სინათლეში. უოლტერმა თავის ავტომატებს "კუ" უწოდა, მათ რეპერტუარში უფრო რთული რიცხვების ჩათვლით. „კუს“ აღჭურვა მოწყობილობა, რომელიც ეხმარებოდა მათ არ დაეჯახებინათ გადაადგილებისას და, გარდა ამისა, მოწყობილობა, რომლის წყალობითაც „შიმშილის“ შეგრძნებით, ანუ ბატარეების ამოწურვით, ისინი მიდიოდნენ სპეციალურ „კვების ადგილას“. , სადაც ბატარეების დამუხტვამდე ელექტროენერგია გადაყლაპეს“.

საერთო ჯამში, გრეი უოლტერმა შექმნა 8-ზე მეტი "კუ". "კუებიდან" პირველი - ელმერი (ელმერი - ელექტრომექანიკური რობოტი) - გაკეთდა პატარა სამბორბლიანი ურიკის სახით, რომელზედაც დაყენებული იყო ბატარეებით მომუშავე ორი ელექტროძრავა. პირველი ძრავა უზრუნველყოფდა მოწყობილობის წინ მოძრაობას, მეორემ, რომელიც მდებარეობს საჭის სვეტზე, შეცვალა მოძრაობის მიმართულება. ძრავები კონტროლდებოდა ელექტრომაგნიტური რელეების გამოყენებით. "კუს" მგრძნობიარე ელემენტები იყო საჭის სვეტზე განთავსებული ფოტოცელი და მექანიკური კონტაქტი, რომელიც იკეტებოდა დაბრკოლებაზე შეჯახებისას. ქცევის კონტროლი განხორციელდა მხოლოდ ორ ხელოვნურ ნეირონზე აგებული ელექტრონული უკუკავშირის მიკროსქემის გამოყენებით.

მიუხედავად მარტივი მოწყობილობისა, "კუს" აჩვენა მნიშვნელოვანი და ზოგჯერ ძალიან სასაცილო ქცევა, რომელიც ეფუძნება სამ მდგომარეობას: სინათლის ძიებას ("შიმშილი"), სინათლისკენ მიბრუნება და კაშკაშა სინათლისა და დაბრკოლებების თავიდან აცილებას ("ტკივილი").

სანამ კუს ბატარეა დამუხტული იყო, ის ისე იქცეოდა, როგორც კარგად გამოკვებადი ცხოველი: დაბალ შუქზე თუ სიბნელეში ნელა მოძრაობდა ოთახში, თითქოს რაღაცას ეძებდა; როდესაც რაიმე დაბრკოლებას აწყდებოდა (ბუფეტი, მაგიდის ფეხი და ა.შ.), ის ჩერდებოდა, გვერდზე გაბრუნდა და ამ დაბრკოლებას შემოუარა. თუ ოთახში სინათლის კაშკაშა წყარო გამოჩნდებოდა, ელმერი მას მალე „შეამჩნევდა“ და სინათლისკენ (პოზიტიური ტროპიზმი) მიემართებოდა. (ინფორმაციისთვის, თუ როგორ უნდა გააკეთოთ მარტივი რობოტი, რომელიც რეაგირებს სინათლეზე, წაიკითხეთ სტატია „როგორ შევქმნათ რობოტი: უმარტივესი რობოტი ერთ ჩიპზე“.) თუმცა, როდესაც ის ძალიან ახლოს მივიდა სინათლესთან, გვერდი აუარა. ის, „ეშინია“ დაბრმავების (უარყოფითი ტროპიზმი). შემდეგ ის მოძრაობდა სინათლის წყაროს გარშემო, იპოვა ოპტიმალური პირობები თავისთვის და განუწყვეტლივ ინარჩუნებდა მათ (ჰომეოსტაზი). ბატარეის დაცლისთანავე კუმ უფრო და უფრო მეტი ინტერესი გამოავლინა სინათლის წყაროს მიმართ, რადგან ის ანათებდა "მიმწოდებელს" - ბატარეის დატენვის ადგილს. როდესაც ბატარეა იმდენად დაცლილი იყო, რომ დატენვა დასჭირდა, კუ თამამად გაემართა სინათლის წყაროსკენ და დაუკავშირდა დამტენის დენის კონტაქტებს. როდესაც მიიღო "საკვები" - ელექტროენერგიის ახალი მიწოდება, იგი მოშორდა დამტენს და ისევ დახეტიალდა ოთახში, განათებული კუთხის საძიებლად.

კიდევ ერთი კუ - ელსი (Elsie - Electro-Light sensitiv - ელექტრო სინათლისადმი მგრძნობიარე რობოტი) - ცოტა განსხვავებულად იქცეოდა: იგი უფრო აქტიურად რეაგირებდა განათების ოდნავ ცვლილებებზე, მოძრაობდა უფრო სწრაფად და მეტს, ხარჯავდა მეტ ენერგიას და უფრო ხშირად სტუმრობდა მიმწოდებელს. .

სინათლის ორ წყაროს შორის "კუები" ბურიდანის ვირის მსგავსად მოგზაურობდნენ ერთიდან მეორეში, რომელიც, როგორც ცნობილია, შიმშილით მოკვდა ორ იდენტურ თივის ღეროს შორის ყოფნისას და ვერ არჩევდა რომელი იყო უფრო გემრიელი. ანთებულ ნათურში ორმა კუმ „დაინახა“ და „იცნეს“ ერთმანეთი და ერთმანეთისკენ მიიწიეს.

რობოტული კუს მიკროსქემის დიაგრამა ვაკუუმური მილების გამოყენებით.

კიდევ უფრო საინტერესო იყო მესამე კუ - კორა (Cora - Conditional Reflex Automat - პირობითი რეფლექსური მანქანა). ეს კიბერნეტიკური ცხოველი ფლობდა არა მხოლოდ „მხედველობას“ და „შეხებას“, არამედ „სმენას“: გრეი უოლტერმა თავის გრძნობებს მიკროფონი დაამატა. გარდა ამისა, მას შეეძლო გაწვრთნა მასში განპირობებული რეფლექსის მსგავსი რამის შემუშავებით (მეხსიერების ელემენტის არსებობის წყალობით, კონდენსატორის სახით, რომელსაც შეუძლია გარკვეული დროით შეინარჩუნოს დაგროვილი ელექტრული მუხტი).

მოგეხსენებათ, განპირობებული რეფლექსი სწავლის, ჩვევის შედეგია. ტყუილად არ ეძახიან ბრიტანელები Learned reflex, ანუ ნასწავლი, ნასწავლი რეფლექსი. თუ განპირობებული რეფლექსის დემონსტრირებას ბევრჯერ გაიმეორებთ მისი გაძლიერების გარეშე, ანუ დროდადრო უპირობო და პირობითი სტიმულის კომბინირებული მოქმედების განხორციელების გარეშე, მაშინ პირობითი რეფლექსი ქრება (ივიწყება) და საბოლოოდ ქრება მთლიანად.

უოლტერმა განავითარა პირობითი რეფლექსი თავის კუს კორაში, ასწავლა მას გაჩერება დაბრკოლების წინ და გვერდიდან გადახვევა, როდესაც ხმოვანი სიგნალი - სასტვენი მიეცა. ამისთვის ის აძლევდა სიგნალს (სასტვენს), როცა კორა ოთახში მოძრაობისას რაიმე დაბრკოლებას წააწყდებოდა. თავიდან კუს სასტვენებს ყურადღება არ აქცევდა. თუმცა, მას მალევე განუვითარდა პირობითი რეფლექსი: სასტვენის სიგნალზე ის ჩერდებოდა, უკან იხევდა და გვერდზე ტრიალდებოდა, თუნდაც დაბრკოლება არ ყოფილიყო მის წინ. მაგრამ ამ გზით განვითარებული პირობითი რეფლექსი მალევე გაქრა, თუ კორას ხშირად ატყუებდნენ სასტვენის სიგნალის მიცემით მის წინ დაბრკოლების არარსებობის შემთხვევაში.

გრეი უოლტერის რობოტების დემონსტრირებულმა ქცევამ მათ დიდი მსგავსება შესძინა რეალურ ცოცხალ არსებებთან, რომელთა გამორჩეული თვისებაა გარემოს გათვალისწინებით მიზანშეწონილი მოქმედების უნარი. მისი კუების „ნერვულ სისტემასა“ და გარემოს შორის ურთიერთქმედებამ მოულოდნელი და რთული ქცევა შექმნა. „კუებს“ ზუსტად არასოდეს გაუმეორებიათ თავიანთი ქცევა, მაგრამ ყოველთვის მოქმედებდნენ ზოგადი ქცევის ნიმუშის ფარგლებში, როგორც ამას ცოცხალი არსებები აკეთებენ.

კუს ტრაექტორიები.

შემდგომში, ასეთი მოწყობილობები, რომლებიც ახდენენ ცოცხალი ორგანიზმების ქცევის სიმულაციას, ყურადღებისა და შესწავლის საგანი გახდა. საყოველთაოდ ცნობილი გახდა თაგვი, რომელიც გზას იპოვის ლაბირინთში, რომელიც ააშენა ამერიკელმა მათემატიკოსმა და კიბერნეტიკოსმა კლოდ ელვუდ შენონმა; ციყვი, რომელიც აგროვებს თხილს და მიჰყავს ბუდეში, რომელიც შექმნა ამერიკელმა ედმუნდ ბერკლიმ; ელექტრონული მელა ბარბარა და იობი, დამზადებული ფრანგი ფიზიკოსის ალბერ დუკროკის მიერ, ეიხლერის კუ, რომელსაც შეეძლო რეაგირება შუქზე, ხმასა და შეხებაზე (ორი სტიმულის - შეხებისა და ხმის ერთდროულმა ზემოქმედებამ გამოიწვია პირობითი რეფლექსის გაჩენა). ორიგინალური კუ ააგეს სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ავტომატიზაციისა და ტელემექანიკის ინსტიტუტის თანამშრომლებმა რ.რ. ვასილიევი და ა.პ. პეტროვსკი.

ასევე ამ სფეროში, აღსანიშნავია იტალიელი ნევროლოგისა და კიბერნეტიკის ვალენტინო ბრაიტენბერგის ნაშრომი ბიოლოგიური ქცევის მარტივი სქემებით სინთეზის შესახებ. მისი წიგნი „სატრანსპორტო საშუალებები: ექსპერიმენტები სინთეზურ ფსიქოლოგიაში“ (1984) გახდა კლასიკა, რომელმაც შთააგონა მრავალი მკვლევარი.

ბიოლოგიური სისტემების ფუნქციონირების პრინციპებზე დაფუძნებული ბიომორფული რობოტების შექმნა შემდგომში განხორციელდა გამოჩენილი რობოტიკოსების როდნი ბრუკსმა, MIT კომპიუტერული მეცნიერებისა და ხელოვნური ინტელექტის ლაბორატორიის დირექტორმა და მარკ ვ. ტილდენმა, BEAM ტექნოლოგიის - ახალი პარადიგმის შემქმნელმა. თანამედროვე რობოტიკაში. მათ გაუჩნდათ იდეა რეფლექსებზე დაფუძნებული რობოტული სისტემების შექმნის შესახებ, რომელიც განხორციელდა დაბალ ტექნიკის დონეზე.

2006 წელს კემბრიჯელმა მეცნიერმა ლამბროს მალაფურისმა საინტერესო აზრმა გამოთქვა თავის სტატიაში „მატერიალური ჩართულობის შემეცნებითი საფუძველი: სადაც ტვინი, სხეული და კულტურა ერთმანეთს ერწყმის“. მალაფურისი ვარაუდობს, რომ მიზეზი, რის გამოც გრეი უოლტერის რობოტი კუები ასე კარგად მუშაობდნენ 1950-იანი წლების შუა ხანებში (მაშინ როდესაც ტრადიციული ხელოვნური ინტელექტი ზოგადად ვერ მოხერხდა) არის ის, რომ საჭიროა უკუკავშირის მარყუჟი ცნობიერების ფორმირებისთვის, ტვინი-სხეული-გარემო კავშირები. ტრადიციული ხელოვნური ინტელექტი ცდილობდა გამოეყო ცნობიერება, როგორც „უსხეულო მოჩვენება, რომელიც ამუშავებს ინფორმაციას“. გრეი უოლტერის ავტონომიური მანქანა სპეკულატრიქსი ეფუძნებოდა ნაკლებად ტურინგის იდეებს, ვიდრე ნორბერტ ვაინერის კიბერნეტიკური უკუკავშირის იდეებს. ასე რომ, გასაკვირი არ უნდა იყოს, რომ ვალტერის „კუებმა“ ისეთი მოულოდნელი და მრავალფეროვანი ქცევა გამოავლინეს, რაც ბუნებაში გვხვდება.

1950-იან წლებში ბრიტანელმა ნეირომეცნიერმა შექმნა რობოტები არჩევანის თავისუფლების, თვითრეგულირებისა და მანქანებში სოციალური ქცევის საკითხების შესასწავლად.

ტექნოლოგიური პროგრესი არის ვექტორი, რომელიც მიმართულია მომავალზე. კაცობრიობის მიერ დაგროვილი ცოდნის რაოდენობა, რომელიც ჰგავს ძლიერ მამოძრავებელს, აწმყოს მკვლევარებს ახალი ტექნოლოგიური მიღწევებისკენ უბიძგებს. და მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ამ ვექტორს საკმარისად ახლოს მიუახლოვდებით, შეამჩნევთ, რომ ის წარმოადგენს სპირალს, რომლის მონაცვლეობა ხშირად წარსული გამოგონებების გამეორებაა, აწმყოს შესაძლებლობებზე დაყრდნობით.

ეს იდეა აიძულა ვებსაიტზე "Modular Robotics"-ის ვიზიტმა, სადაც აშშ-ს წამყვანი უნივერსიტეტების მეცნიერთა მეგობრული გუნდი ავითარებს რეალურ განებივრებას - ელექტრონულ კუბელეტებს, საიდანაც მარტივად შეგიძლიათ შექმნათ რობოტების სხვადასხვა ვერსიები.

გართობა ბავშვებისთვის? უეჭველად. მაგრამ ასევე კიდევ რაღაც: სამეცნიერო მიღწევების პოპულარიზაცია, რობოტიკისა და საინფორმაციო ტექნოლოგიებისგან შორს მყოფი ადამიანების ჩართვის სურვილი ამ სფეროებში მოწინავე განვითარებაში.

ფოტოზე კუბელეტებით მოთამაშე ბავშვები სამოცი წლის წინანდელი ფოტო გამახსენდა. მასზე ნაჩვენებია ბავშვი, რომელიც თამაშობს ELSIE-ს, რობოტ კუს, ბრიტანელი ნეირომეცნიერის გრეი უოლტერის რამდენიმე საოცარი ქმნილებადან.

გასული საუკუნის ორმოცდაათიანი წლების დასაწყისში დოქტორ ვალტერის ელექტრომექანიკურმა „კუებმა“, რომლებიც მის მიერ შეიქმნა ცოცხალი არსებების რეფლექსებისა და ქცევითი მექანიზმების შესასწავლად, ნამდვილი აჟიოტაჟი გამოიწვია უბრალო ადამიანებში, გააცნო უბრალო ადამიანებს „კიბერნეტიკის“ ცნებები. „ხელოვნური ინტელექტი“ და „ხელოვნური ცხოვრება“ და გამოვლენა მათთვის მეცნიერების ჰორიზონტები უსაზღვროა.

გრეი ვალტერი. ნეიროფიზიოლოგი მექანიკოსის ხელებით

1951 წ ბრიტანეთის მეცნიერების ფესტივალი არის ინგლისელი მეცნიერების სამეცნიერო მიღწევების ფართომასშტაბიანი გამოფენა ტემზას სამხრეთ სანაპიროზე. გამოფენის მიზანია აჩვენოს ადამიანებს, რომლებმაც ახლახან განიცადეს ომის საშინელება, რომ პროგრესი არ ჩერდება და აწმყოს სამეცნიერო მიღწევები შესაძლებელს გახდის მომავლის მშვენიერი სამყაროს აშენებას.

გამოფენის უამრავი სტუმარი უცვლელად იკრიბება პავილიონის გარშემო რობოტული კუებით - მექანიკური არსებებით, რომლებიც მაინც ისე იქცევიან, თითქოს ცოცხლები იყვნენ. ერთი პერისკოპის თვალის მოტრიალებით, კუები თავდაჯერებულად მიიწევენ სინათლის წყაროსკენ - მათი „საკვების“კენ და როცა რაიმე დაბრკოლებას წააწყდებიან, გულმოდგინედ გაურბიან მას.

1951 წლის ბრიტანული სამეცნიერო ფესტივალის პოსტერზე წარმოდგენილია ELSIE "კუები"

გაზეთები აღფრთოვანებით აღწერენ საინტერესო ფაქტებს რობოტ კუებთან დაკავშირებით. ასე რომ, ამ არსებებს ქალები უფრო მოსწონთ, ვიდრე მამაკაცები, ისინი ფეხზე ეკიდებიან. "მშიერი", რობოტი კუები მიიჩქარიან შუქისკენ, თავიანთი სახლისკენ, სადაც არის მათი ბატარეების დამტენი. მაგრამ თუ ოთახი ძალიან ნათელია ან კამერის ციმციმები გაქრება, ეს არსებები იკარგებიან და თავშესაფრის საძიებლად იწყებენ ჩქარობას.

გამოფენაზე რობოტული კუების დემონსტრირება მათმა შემქმნელმა, ოცდათვრამეტი წლის დოქტორმა გრეი უოლტერმა განახორციელა. უფრო მეტიც, "ექიმი" არ ნიშნავს სამეცნიერო ხარისხს: გრეი უოლტერი არის ნეიროფიზიოლოგი.

1951 წელს დოქტორი გრეი უოლტერი ხელმძღვანელობდა ბურდენის ინსტიტუტის ნეიროფიზიოლოგიის განყოფილებას.

1951 წელს დოქტორი უოლტერი იყო ბრისტოლ ბურდენის ნევროლოგიური ინსტიტუტის წამყვანი მკვლევარი, პიონერი თავის ტვინის ელექტროენცეფალოგრაფიის სფეროში - უახლესი მიმართულება ადამიანებში უმაღლესი ნერვული აქტივობის შესწავლაში.

გრეი უოლტერი, ბრიტანელი ჟურნალისტისა და ამერიკელი ჟურნალისტის ვაჟი, რომელიც პირველი მსოფლიო ომის დროს იტალიაში გაიცნო, დაიბადა კანზას სიტიში, მაგრამ მთელი თავისი ზრდასრული ცხოვრება ინგლისში გაატარა. 1928 წელს, კემბრიჯის კინგს კოლეჯის ფიზიოლოგიის ფაკულტეტის დამთავრების შემდეგ, ვალტერმა განაგრძო მუშაობა დისერტაციაზე ნერვული აქტივობისა და რეფლექსების ფსიქოფიზიოლოგიაზე.

გრეი უოლტერის ინტერესი ამ სფეროთი შემთხვევითი არ არის. ჯერ კიდევ კოლეჯის სტუდენტი იყო რუსეთში, ნობელის პრემიის ლაურეატის ივან პეტროვიჩ პავლოვის ლაბორატორიაში. დიდი რუსი ფიზიოლოგის რეფლექსურ აქტივობასთან დაკავშირებული კვლევის შედეგებმა განსაზღვრა დოქტორ ვალტერის შემდგომი კვლევის მიმართულება.

ბურდენის ინსტიტუტში ტვინის ელექტროენცეფალოგრაფიის (EEG) შესწავლის შემდეგ, გრეი უოლტერი თავს აჩვენებს არა მხოლოდ როგორც ბრწყინვალე ნეიროფიზიოლოგს, რომელმაც აღმოაჩინა, მაგალითად, ტვინის დელტა და თეტა რიტმები, არამედ როგორც... შესანიშნავი მექანიკოსი. ის კვლევისთვის საჭირო ინსტრუმენტების უმეტესობას (EEG) თავად ამზადებს ინსტიტუტში არსებულ მცირე ლითონის საამქროში.

მეორე მსოფლიო ომის დროს გრეი უოლტერის ცოდნა და გამოცდილება ფოკუსირებული იყო ტვინის ტრავმული დაზიანებების მქონე ადამიანების მკურნალობასა და რეაბილიტაციაზე. მისი დასრულების შემდეგ, ის განაახლებს კვლევას, რომელიც დაკავშირებულია რეფლექსურ ქცევასთან და ტვინის „სამშენებლო ბლოკების“ - ნეირონების მუშაობასთან.

აღიქვამს ტვინს, როგორც კომპლექსურ საკონტროლო სისტემას, ვალტერს სურს აჩვენოს, რომ ცოცხალი არსებების ქცევა დაკავშირებულია გარედან შემოსული ინფორმაციის მუდმივ დამუშავებასთან და შემდგომი ქმედებების შესახებ გადაწყვეტილების მიღებასთან, რომლებიც გადაეცემა აქტუატორებს - კუნთებს.

სწორედ მაშინ გაუჩნდა ექიმ ვალტერს ნერვული აქტივობის სიმულაციის, „ხელოვნური ცხოვრების“ შექმნის სურვილი. სწორედ აქ გამოდგება მისი, როგორც მექანიკოსის და ელექტრო ინჟინრის უნარები, რომელიც განვითარდა პირველი ელექტროენცეფალოგრაფების დიზაინის დროს.

ELMER, ELSIE, CORA, IRMA და... Wiener

ღირს აღიარება: ელექტრომექანიკური მექანიზმები სენსორული უკუკავშირით შეიქმნა უოლტერის შემოქმედებამდე. ასე რომ, 1928 წელს, რადიო ელექტრონიკის იმდროინდელი მიღწევების დემონსტრირებით, Philips Radio კონცერნმა გამოუშვა Philips Radio Dog, ან, მოკლედ, Philidog. ამ ელექტრომექანიკური სათამაშოს განსაკუთრებული თვისება იყო ფოტოკათოდის გამოყენება სინათლის სენსორად. მისი წყალობით, Philips-ის რადიო ძაღლი მიჰყვებოდა სინათლის წყაროს, როგორიცაა ფანარი პატრონის ხელში.

ფილიდოგის ქცევას ძნელად შეიძლება ეწოდოს ცნობიერი. უფრო სწორად, ეს იყო ავტომატი, რომელიც შეფუთულია სათამაშოების ყუთში.

გრეი უოლტერი გეგმავდა ცნობიერი ქცევის მოდელირებას ნეიროფიზიოლოგიის ვრცელი ცოდნის საფუძველზე. და მან ეს გააკეთა! მისი პირველი ქმნილება იყო ELMER (მოკლე ElectroMechanical Robot). აშენდა სიტყვასიტყვით ყველაფრისგან, რაც ხელთ იყო, ელმერი იყო სამბორბლიანი ურიკა ელექტრული წინა ბორბალით, რომლის მოძრაობა და ბრუნვა კონტროლდებოდა ორი "ნეირონით" - სქემები, რომლებიც დაფუძნებულია მილის გამაძლიერებელზე და რელეზე.

ამასობაში გრეი უოლტერი ართულებდა თავისი რობოტული კუების დიზაინს. მისი შემდეგი ქმნილება, CORA (განპირობებული რეფლექსური ანალოგისთვის), იყო ექსპერიმენტული ნამუშევარი და არ მიიღო ისეთივე საჯარო აღიარება, როგორც ELSIE. იმავდროულად, სწორედ CORA-მ გააოცა საკუთარი შემოქმედი არაპროგრამული ქცევის საწყისების დემონსტრირებით. CORA-ს შექმნის მიზანი იყო პირობითი რეფლექსის განვითარების სიმულაცია.

და თუ ვალტერმა ELMER და ELSIE Machina Speculatrix (კვლევითი მანქანა) დაარქვა, მაშინ სახელი Machina Docilis - მანქანა, რომელსაც შეუძლია სწავლა - საკმაოდ შესაფერისი იყო CORA-სთვის.

ფოტოსენსორისა და სენსორული სენსორის გარდა, CORA-ს ჰქონდა ხმის სპეციფიკურ სიხშირეზე მორგებული მიკროფონი. და მისი "ნერვული" წრე გართულდა და მიიღო რაღაც მოკლევადიანი მეხსიერების მსგავსი. როდესაც კუ დაბრკოლებას წააწყდა, მკვლევარმა გააძლიერა ეს მოვლენა პოლიციის სასტვენით (მესამე CORA გამაძლიერებელი დაყენებული იყო მის სიხშირეზე). ორი სენსორული გავლენის დიფერენცირება რობოტს დაამახსოვრა ერთი რეაქციის სახით - დაბრკოლების თავიდან აცილება.

"სასწაული" მას შემდეგ მოხდა, რაც მკვლევარმა დაბრკოლება მოხსნა. სასტვენმა გამოიწვია CORA-ს არარსებული განავლის გარშემო მოძრაობა, რითაც აჩვენა პირობითი რეფლექსის განვითარება.

ამასობაში გრეი უოლტერი ცდილობდა გაერთულებინა CORA-ს ქცევა. მან ისარგებლა იმით, რომ ინგლისური პოლიციის სასტვენები ორტონიანია. სასტვენის მეორე ტონამდე ვალტერმა დააკავშირა კიდევ ერთი CORA სმენის წრე, დააკავშირა იგი სინათლის წყაროს ძიებასთან. ახლა ის ავარჯიშებდა CORA-ს ერთი ტიპის სასტვენით, სანამ კუ დაბრკოლებას შეეხებოდა, ხოლო მეორე, სანამ შუქს აღმოაჩენდა.

მაგრამ რა მოხდება, თუ თქვენ მიუთითებთ ორ ხვრელს ერთდროულად, რომელიც წარმოქმნის ორ ტონს ერთდროულად? CORA-ს პასუხი ამ დილემაზე ძალიან ჰგავდა ცოცხალი არსების პასუხს. ასეთი ურთიერთგამომრიცხავი ინფორმაციის დამუშავების შედეგად კუ ბნელ კუთხეში მიიმალა, ნერვიულად მოძრაობდა მასში, თითქოს ამშვიდებდა სენსორულ გადატვირთვას. და მხოლოდ დროთა განმავლობაში დაბრუნდა მისი კონტურები ნორმალურად და მან კვლავ იპოვა სიმშვიდე და შესაძლებლობა ეძია "საკვები ღარი".

დოქტორმა უოლტერმა დიდი დრო დაუთმო CORA-ს ქცევის კვლევას. კერძოდ, ის ცდილობდა ესწავლებინა მას ლაბირინთის გადალახვა.

ბოლო რობოტული კუ, რომელიც უოლტერმა შექმნა, იყო IRMA (Innate Releasing Mechanism Analogue). IRMA-ს რამდენიმე ასლის გამოყენებით, ნეირომეცნიერი ცდილობდა შეესწავლა ცოცხალი არსებების ქცევის ასპექტები საკუთარი ტიპის ჯგუფში. IRMA-ს განსაკუთრებული თვისება იყო მისი ქცევის ადაპტაცია ჯგუფში სინათლის წყაროს ერთობლივი ძიების დროს.

დღეს ჩვენ ასეთ მექანიზმებს ვუწოდებთ ავტონომიურ აგენტებს, ანუ „ანიმატებს“, მაგრამ უოლტერის დროს კიბერნეტიკა მხოლოდ ფეხზე იდგა. ინგლისელი ნეიროფიზიოლოგი კი უნებურად მისი აპოლოგეტი გახდა დიდ ბრიტანეთში.

მისი კუს რობოტების ფართო საზოგადოების პოპულარობის წყალობით, მან მიიპყრო როგორც საზღვარგარეთული კიბერნეტიკის ყურადღება ნორბერტ ვინერის, ასევე თანამემამულეების - მეცნიერების, რომლებიც მუშაობენ ადაპტირებულ კონტროლის სისტემებზე სამხედრო დეპარტამენტის ინტერესებში, კენეტ კრეიკის სახით.

სწორედ ამ უკანასკნელის წყალობით მოხვდა გრეი უოლტერი "დახურულ კლუბში" Ratio Club - მეცნიერთა საზოგადოება, რომლებიც მუშაობენ კიბერნეტიკაზე დიდ ბრიტანეთში. რატიო კლუბი 1949 წლიდან 1955 წლამდე გაგრძელდა; კრეიკის გარდა, მის წევრებში შედიოდნენ ნეიროქირურგი ჯონ ბეიტსი, რომელიც მუშაობდა კრეიკთან საჰაერო თავდაცვის სისტემების იარაღის ავტომატურ სერვოებზე, უილიამ ეშბი და ალან ტურინგი, რომლებიც ასრულებდნენ მთავრობის ბრძანებებს ნაცისტური რადიო შეტყობინებების გაშიფვრის შესახებ.

Ratio Club-ს მჭიდრო კავშირი ჰქონდა ამერიკულ კიბერნეტიკასთან. ისე მჭიდროდ, რომ ერთხელ უოლტერმა მოახერხა გადაეღო ნორბერტ ვინერის ტვინის აქტივობის ელექტროენცეფალოგრამა, რომელსაც ჰქონდა მიდრეკილება სპონტანურად დაეძინა ყველაზე არაადეკვატურ გარემოში (მაგალითად, ლექციების დროს) და აღმოაჩინა, რომ კიბერნეტიკის მამის ტვინი ასეთი ძილის დროს არის გაღვიძებულ მდგომარეობაში და შეუძლია ინფორმაციის ადეკვატურად დამუშავება.

გრეი უოლტერისა და მისი რობოტი კუების საჯარო პოპულარობა არ მოეწონა Ratio Club-ის წევრებს, რომლებიც შეხვედრებზე განიხილავდნენ ქვეყნის თავდაცვისუნარიანობის საკითხებს, მაგრამ დოქტორი უოლტერი უფრო ფართოდ განიხილავდა ტექნიკური სისტემების ადაპტაციური ქცევის პრობლემებს. და დარწმუნებული იყო, რომ კიბერნეტიკის მიღწევების პოპულარიზაცია ტექნიკური პროგრესის გასაღებია.მხოლოდ ერთი ერის, არამედ მთელი კაცობრიობის.

ტექნოლოგიის განვითარების სპირალი საოცარი რამ არის. გრეი უოლტერის მუშაობამ Ratio Club-ში და მისმა შეხვედრამ ნორბერტ ვინერთან გამოიწვია მეცნიერის თავდაპირველად ნეიროფსიქოლოგიური აზრების გამარტივება, ერთი კიბერნეტიკური საფუძველი. მაგრამ მისმა ნაშრომმა ასევე მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინა კიბერნეტიკის განვითარებაზე. უოლტერის რობოტული კუებით შთაგონებული, ამერიკულმა კიბერნეტიკამ განავითარა მისი იდეები და განაგრძო მის მიერ დასახული მეცნიერების პოპულარიზაციის პრინციპები. ტექნოლოგიური სპირალის შემდეგი შემობრუნების უკან იდგა ედმუნდ ბერკლი, ელექტრომექანიკური ტვინის და "ცოცხალი რობოტების" თეორიის შემქმნელი. მაგრამ ეს სრულიად განსხვავებული ამბავია.

ადამიანის შესაძლებლობების პრობლემა ყოველთვის იწვევდა ნამდვილ ინტერესს ყველა ადამიანში. საიდან მოდიან ქმედუნარიანი და უუნარო ადამიანები, ნიჭიერი და უნიჭო ადამიანები? რატომ არ ხდება ყველა ბავშვი გენიოსი, მაგრამ გენიოსები ადამიანის საქმიანობის ყველა სფეროში ასე იშვიათია? ვის არ დაუსვამს საკუთარ თავს მსგავსი კითხვები? მაგრამ თუ ადრე ეს კითხვები ცნობისმოყვარეობის ფარგლებს არ სცილდებოდა და გადაწყვეტას ნამდვილად არ სჭირდებოდა, ახლა შესაძლებლობების პრობლემა დიდ სოციალურ პრობლემად გადაიზარდა. რატომ?

კაცობრიობის ისტორიაში უპრეცედენტო მეცნიერული და ტექნოლოგიური პროგრესის დაჩქარებამ, სამყაროს შესახებ ჩვენი ცოდნის ზვავივით ზრდამ და მისი დაუფლების აუცილებლობამ უკვე დააყენა არაერთი რთული ამოცანა მასწავლებლებისა და ფსიქოლოგებისთვის. სკოლა ყველა საფეხურზე - დაწყებითი, საშუალო და უმაღლესი - ჩამორჩება ამ მხრივ ცხოვრებისეულ მოთხოვნებს და ჩამორჩენა არათუ არ იკლებს, არამედ უფრო და უფრო შესამჩნევად პროგრესირებს.

ყველასთვის, ვინც კარგად იცნობს სკოლაში არსებულ მდგომარეობას, ცხადია, რომ ამ ჩამორჩენის კომპენსირება შეუძლებელია ტრენინგის ხანგრძლივობის გაზრდით ან პროგრამების ახალი მასალით შევსებით. სასკოლო სწავლის ხანგრძლივობამ უკვე მიაღწია იმ უკიდურეს საზღვრებს, სადაც, გაწელვის შემთხვევაში, ის მაინც შეიძლება ჩაითვალოს გონივრულად და შემთხვევითი არ არის, რომ ის ამ დონეზე დარჩა ათ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. მეთერთმეტე კლასის სკოლაში შეყვანის მეორე მცდელობა მიმდინარეობს. სასკოლო პროგრამების გადატვირთვის საკითხი მრავალი წელია არ ტოვებს ჩვენს დღის წესრიგს და მძაფრად იგრძნობს თავს, თუნდაც იმით, რომ საშუალო სკოლაში სკოლის მოსწავლის სამუშაო დღე აღემატება კონსტიტუციით გარანტირებულ მოზარდთა სამუშაო დღის ხანგრძლივობას და საფრთხეს უქმნის. ჩვენი შვილების არა მხოლოდ ფიზიკური, არამედ ფსიქიკური ჯანმრთელობაც. ჩვენ ხელში რომ გვქონდეს ობიექტური კრიტერიუმები ორივე ჯანმრთელობის საზომის გასაზომად, ამაზე დიდი ხნის წინ და იმაზე მეტი წუხილით ვისაუბრებდით, ვიდრე ახლა.

მართალია, არსებობს კიდევ ერთი გზა - თავად საგანმანათლებლო პროცესის რადიკალური გაუმჯობესება სკოლაში - სწავლის შერწყმა პროდუქტიულ სამუშაოსთან, როდესაც სამუშაო და სწავლა თანაბარი იქნება უფლებებით და ბავშვები ნახევარი დღით დაისვენებენ წიგნის სწავლის დამღლელი და არაბუნებრივი ერთფეროვნებისგან. და ამით შეინარჩუნოს ბავშვების აღქმის სიახლე და სიმარტივე და განვითარების მაღალი მაჩვენებლები. მაგრამ ეს დრო, როგორც ჩანს, მალე არ მოვა, რადგან 1984 წლის სასკოლო რეფორმა ითვალისწინებს საგანმანათლებლო დროის მცირე ნაწილის (10-15%) არა სამუშაოდ, არამედ მხოლოდ შრომით მომზადებას.

სხვა ღონისძიებები, როგორიცაა დაპროგრამებული ტრენინგი და ახალ პროგრამებზე გადასვლა (რომელიც ასევე შორს იყო სრულყოფილისგან), არ გაამართლა მათზე დადებული იმედები. ყოველივე ეს, რა თქმა უნდა, წინგადადგმული ნაბიჯია, მაგრამ ეს ნაბიჯები უბრალოდ არ შეესაბამება სამეცნიერო და ტექნოლოგიური პროგრესის მძლავრ ტემპს.

პრობლემას კიდევ უფრო ართულებს ის ფაქტი, რომ ის შორს არის ამოწურვისაგან მუდმივად მზარდი ცოდნის მიერ. გამოდის, რომ მარტო ვრცელი ცოდნაც კი აღარ არის საკმარისი მეცნიერების, ტექნოლოგიებისა და წარმოების სფეროში თანამედროვე მუშაკების სრულყოფილად მომზადებისთვის. ჩვენ გვჭირდება უფრო და უფრო მეტი ადამიანი, რომელიც არა მხოლოდ მცოდნე, არამედ შემოქმედებითი საქმიანობის უნარიანია, მაღალი შემოქმედებითი პოტენციალის მქონე სპეციალისტები. არც საშუალო და არც უმაღლეს სასწავლებლებში ჯერ არ ყოფილა ორიენტირებული მათ შერჩევასა და შესაბამის მომზადებაზე. საიდან მივიღოთ ისინი? პედაგოგები და ფსიქოლოგები, სამწუხაროდ, არ ჩქარობენ ამ საკითხის მოგვარებას. მაგრამ ცხოვრება არ ელოდება.

ახლა კი მათემატიკოსები, კიბერნეტიკა და მათ შემდეგ ფიზიკოსები და ქიმიკოსები უკვე ქმნიან სპეციალურ სკოლებს და ეძებენ მათთვის ქმედუნარიან სტუდენტებს. გრძელი, რთული ამოცანა. ნიჭი, ისევე როგორც ბრილიანტები, ახლა საკმაოდ იშვიათია და მათი გაპრიალება ადვილი არ არის, მაგრამ ჯერჯერობით ეს ერთადერთი შესაძლებლობაა.

შემოქმედებითი შესაძლებლობების პრობლემა ახლა გახდა მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მუშაკების რეალური საზრუნავი, მაგრამ, უდავოდ, ის მალე მრავალი სხვასთვისაც გახდება პრობლემა. და თუ გავითვალისწინებთ იმას, რომ ცოდნის „სიცოცხლის ხანგრძლივობა“ მცირდება, ეს ცოდნა სულ უფრო და უფრო სწრაფად იწყებს დაბერებას და მოითხოვს მუდმივ „განახლებას“, რომ ჩვენს თვალწინ კვდება ზოგიერთი პროფესია და იბადება სხვა პროფესიები, ადამიანების გონებრივი შრომისა და შემოქმედებითი საქმიანობის წილი თითქმის ყველა პროფესიაში ზრდის ტენდენციას და დაჩქარებულ ზრდას ახასიათებს, რაც ნიშნავს, რომ ადამიანის შემოქმედებითი შესაძლებლობები უნდა იყოს აღიარებული, როგორც მისი ინტელექტის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი და მათი განვითარების ამოცანაა. ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანები მომავლის პიროვნების აღზრდაში.

შესაძლებელია, ყველაფერი რაც ითქვა, ნაცნობი და გასაგები იყოს ადამიანებისთვის, რომლებიც მიჰყვებიან ჩვენი სოციალური აზროვნების შფოთვას, მაგრამ მსურს, რომ შეშფოთებას დაემატოს წუხილი; ამა თუ იმ გზით მიმართული პრობლემის გადაჭრაზე. მისი გადაწყვეტით მხოლოდ სახელმწიფო არ არის დაინტერესებული: თითქმის ყველა მასწავლებელი და მშობელი დაინტერესებულია ბავშვების, მათ შორის შემოქმედებითი შესაძლებლობების განვითარებით.

მაგრამ აქ, პრობლემის გადაჭრის გზაზე, სხვა დაბრკოლებებთან ერთად, არის ერთი ძალიან მნიშვნელოვანი - შესაძლებლობების თანამედროვე ჰიპოთეზა. რატომ არის ის დაბრკოლება?

ამა თუ იმ ჰიპოთეზის მიხედვით, ადამიანები მოქმედებენ. და ამ ქმედებებმა შეიძლება ზოგ შემთხვევაში დააახლოოს ისინი მიზანთან, ზოგში კი დააშოროს მისგან, ან, როგორც ამბობენ, „დიდი ხნით ცხვირწინ მიიყვანენ“, სანამ ახალი ფაქტები არ აიძულებს მათ უარი თქვან არასწორი ჰიპოთეზა. ზოგიერთი ჰიპოთეზა ადამიანს აქტიურ პოზიციაში აყენებს, აიძულებს მოძებნოს, გამოიკვლიოს, ექსპერიმენტი გააკეთოს, ზოგი კი პირიქით, ამბობს, რომ ეს ფენომენი არ გვექვემდებარება, რომ ყველაფერი ან თითქმის ყველაფერი ბუნებაზე, მემკვიდრეობაზეა დამოკიდებული.

ამ ტიპის ჰიპოთეზა არის ჰიპოთეზა შესაძლებლობების შესახებ, რომელიც არსებობს ფსიქოლოგიასა და პედაგოგიკაში. თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ მისი არსი სამი ძირითადი ცნების განმარტებებიდან: შესაძლებლობები, მიდრეკილებები და ნიჭიერება.

„უნარები არის ადამიანის ინდივიდუალური მახასიათებლები, რომელზედაც დამოკიდებულია გარკვეული ტიპის აქტივობების შესრულების წარმატება... უნარებს ბუნება არ აძლევს მზა ფორმაში... უნარებს დიდი მნიშვნელობა აქვს მათ განვითარებაში, მაგრამ საბოლოო ჯამში. უნარები შეიძლება ჩამოყალიბდეს მხოლოდ ცხოვრების გარკვეულ პირობებში და საქმიანობაში...“

„MINDINGS არის თანდაყოლილი ანატომიური და ფიზიოლოგიური მახასიათებლები, რომელთა შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია ნერვული სისტემის მახასიათებლები და მასში მიმდინარე პროცესები. მიდრეკილებები მნიშვნელოვანია შესაძლებლობების განვითარებისთვის“. ამ განმარტებას გვაძლევს პედაგოგიური ლექსიკონი (ტ. 1, გვ. 388). ხოლო „პედაგოგიური ენციკლოპედია“ (რედ. 1966) მათ პირდაპირ უწოდებს „ორგანიზმის განვითარების ბუნებრივ წინაპირობებს“, „უნარების ორგანულ საფუძველს“ (ტ. 2, გვ. 62).

„ნიჭიერება - (პედაგოგიური ლექსიკონის განმარტებით, ტ. 11, გვ. 35) - ბუნებრივი მიდრეკილებების ერთობლიობა, როგორც შესაძლებლობების ჩამოყალიბების ერთ-ერთი პირობა“, ხოლო პედაგოგიური ენციკლოპედიის განმარტებით (ტ. 3, გვ. 186) - "ადამიანის შესაძლებლობების განვითარების მაღალი დონე, რაც საშუალებას აძლევს მას მიაღწიოს განსაკუთრებულ წარმატებას საქმიანობის გარკვეულ სფეროებში."

ნიჭიერების დეფინიციაში დაბნეულობა, როგორც ჩანს, შემთხვევითი არ არის: ის ასახავს დაბნეულობას, რომელიც რეალურად არსებობს ფსიქოლოგიურ მეცნიერებაში შესაძლებლობების საკითხთან დაკავშირებით. მაგრამ მაინც, ამ განმარტებებიდან ჩანს, რომ შესაძლებლობების ჩამოყალიბების ძირითად პირობებად ითვლება ბუნებრივი მიდრეკილებები და ცხოვრებისა და საქმიანობის პირობები. თუ პირველი და მეორე არსებობს, მაშინ შეიძლება ჩამოყალიბდეს შესაძლებლობები, მაგრამ თუ ერთი მაინც აკლია, მაშინ ისინი არ ჩამოყალიბდება. ბავშვში მიდრეკილებების არსებობა არავითარ შემთხვევაში არ შეიძლება განისაზღვროს. რა შეუძლიათ მშობლებს, საბავშვო ბაღებსა და სკოლებს? როგორც ჩანს, შექმენით შესაძლებლობების განვითარების ხელშემწყობი პირობები და დაელოდეთ. დაელოდეთ სანამ თქვენი შესაძლებლობები დაიწყებს „გამოვლენას“. რა მოხდება, თუ ისინი არ "გამოვლენ"? ეს ნიშნავს, რომ არ არსებობს მიდრეკილებები ან თქვენ შექმენით პირობები, რომელიც არ არის შესაფერისი იმ მიდრეკილებისთვის, რაც ბავშვს აქვს.

შეეცადე გაარკვიო! მოკლედ, ასეთი ჰიპოთეზა ადამიანები პასიურ მდგომარეობაში არიან მოთავსებული.

ახლა შექმნის არსის შესახებ. „თუ ეს კონცეფცია ანატომიური და ფიზიოლოგიურია, მაშინ ფსიქოლოგისთვის ეს აზრი აქვს მხოლოდ მინიშნებას იმ სფეროზე, რომელშიც ის არ არის ჩართული. ამავდროულად, ეს არის ვარაუდი, რომ რადგან არსებობს შესაძლებლობები, მანამდე რაღაც უნდა არსებობდეს. მათი გარეგნობა. ეს არის რაღაც და არსებობს თანდაყოლილი წინაპირობები - მიდრეკილებები. ასეთი გაგება არაფერს აძლევს ფსიქოლოგიას და არ აქვს არანაირი საფუძველი ფაქტობრივ მონაცემებზე", - ამბობს პედაგოგიურ მეცნიერებათა აკადემიის წევრ-კორესპონდენტი, პროფესორი ვ. ბავშვის უმაღლესი ნერვული აქტივობის ფიზიოლოგიაზე, არ არსებობს არცერთი კვლევა, რომელიც დააყენებს იმ ფიზიოლოგიურ მახასიათებლებს, რომლებიც დაკავშირებულია უნარის ცნებასთან“ (ხაზგასმით აღვნიშნე ბ.ნ.). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შესაძლებლობების არსებული ჰიპოთეზა ჯერ კიდევ სპეკულაციურია.

სხვადასხვა დროს სხვადასხვა ფაქტებიდან სხვადასხვა ვარაუდი იბადებოდა. მაგალითად, ითვლებოდა, რომ შესაძლებლობები დამოკიდებულია ტვინის მატერიის მოცულობაზე, რადგან ბევრ ნიჭიერ და ბრწყინვალე ადამიანში ტვინის მოცულობა აღემატებოდა ჩვეულებრივ ადამიანურ ნორმას 1400 სმ3 და მიაღწია 1800 სმ3-ს (მწერალ ი. ს. ტურგენევისთვის). მაგრამ მახლობლად იყო ფაქტები, როდესაც ბრწყინვალე ადამიანს ჰქონდა ტვინი 1200 სმ3 ან თუნდაც ცხოვრობდა ტვინის ერთი ნახევრით, როგორც პასტერი, რომელსაც ცერებრალური სისხლდენის შემდეგ მხოლოდ ერთი ნახევარსფერო ამუშავებდა და ასეთი ჰიპოთეზა მათ ვერ ახსნიდა. შემდეგ ისინი მიმართეს ტვინის უჯრედების სტრუქტურას, განსაკუთრებით მის ქერქს და დაადგინეს, რომ ბრწყინვალე ადამიანებს ზოგჯერ აქვთ განსხვავებები ჩვეულებრივი სტრუქტურისგან, მაგრამ ამ განსხვავებებიდან რომელია გადამწყვეტი, საიდუმლო დარჩა.

ასევე ვარაუდობდნენ, მაგალითად, რომ ოჯახში პირველი შვილი ნიჭიერია. და ამ ჰიპოთეზას ჰყავდა მიმდევრები მანამ, სანამ სტატისტიკა არ მოვიდა სამაშველოში. მსოფლიოში ცნობილი 74 ბრწყინვალე და ნიჭიერი ადამიანიდან, რომელთა ბიოგრაფიული მონაცემებითაც შესაძლებელი გახდა იმის დადგენა, თუ როგორი დაბადება იყო ის, მხოლოდ ხუთი იყო პირველი - მილტონი, ლეონარდო და ვინჩი, გ.ჰაინე, ბრამსი, ა. რუბინშტეინი.

და ფრანკლინი მე-17 შვილი იყო ოჯახში,

მენდელეევი - მე-17

მეჩნიკოვი - მე-16

შუბერტი - მე-13

ვაშინგტონი - მე-11

სარა ბერნჰარდტი - მე-11

კარლ ვებერი - მე-9

ნაპოლეონი - მე-8

რუბენსი - მე-7 და ა.შ.

ეს ნიშნავს, რომ საქმე ის კი არ არის, თუ როგორი ბავშვი დაიბადა ოჯახში, არამედ სხვა რამეში.

ჰიპოთეზა შესაძლებლობების მემკვიდრეობის შესახებ აღმოჩნდა ძალიან გამძლე. ურთიერთგამომრიცხავი ფაქტების სიმრავლე მის მომხრეებს არ აბნევს. ბახის ოჯახის ხუთ თაობაში, იოჰან სებასტიანის გარდა, 56 (სხვა წყაროების მიხედვით - 15) ნიჭიერი მუსიკოსი იყო. და იგივე შეიძლება შეინიშნოს, თუმცა ნაკლებად, ნიჭიერი ადამიანების სხვა ოჯახებშიც. მაგრამ შემდეგ არის დიამეტრალურად საპირისპირო ფაქტები, მაგალითად, შუმანის ოჯახი. ამ ოჯახის 136 წევრიდან ოთხ თაობაში იყო... მხოლოდ ერთი მუსიკოსი - რობერტ შუმანი, მისი ცოლი კლარაც ნიჭიერი პიანისტი იყო, მაგრამ მათი რვა შვილიდან არცერთი არ გახდა მუსიკოსი. რატომ? რატომ აღმოჩნდა მხოლოდ ლევ ნიკოლაევიჩი გენიოსი ტოლსტოების ოჯახში?

ძნელია ამ კითხვებზე პასუხის გაცემა და მათზე დამაჯერებლად პასუხის გაცემა. ამიტომ თანამედროვე ჰიპოთეზა ურჩევნია ასეთი კითხვების ჩუმად გადაცემა. ამავდროულად, გასათვალისწინებელია, რომ შესაძლებლობები საკმაოდ სტაბილური თვისებებია, რომლებიც ცოტათი იცვლება ადამიანის მთელი ცხოვრების განმავლობაში. თუ ბავშვს დაწყებით სკოლაში მათემატიკაში უჭირს, მაშინ ეს თვისება მას ყველა უფროს კლასში რჩება. მიუხედავად მთელი შრომისმოყვარეობის, ეფექტურობის, სიზუსტისა და სხვა ღირსებებისა, ასეთ მოსწავლეს ვერ გახდებით უნარიანი, ამბობენ მასწავლებლები. და უმეტეს შემთხვევაში ეს ასეა; გამონაკლისები ძალზე იშვიათია.

"თანდაყოლილი ინტელექტი" ასე ხსნიან არა მხოლოდ ბურჟუაზიული მეცნიერები ამ ფენომენს. "ნიჭი და ნიჭიერება, ვთქვათ, მათემატიკის სფეროში მუშაობის, ფიზიკური ექსპერიმენტების, ახალი ინსტრუმენტების დაპროექტების ბუნება ყველაფერშია. ვერანაირი შრომა ვერ შეცვლის ამ ბუნებრივ ნიჭს", - ამბობს აკადემიკოსი ა. კოლმოგოროვი. თუ ჩვენ ვეთანხმებით ამ განცხადებას, მაშინ ბუნებრივია ვივარაუდოთ, რომ „ბუნებრივი ნიჭი“, მაგალითად, სამეცნიერო საქმიანობისთვის შეიძლება მხოლოდ იმ ხალხებს შორის, რომლებიც დიდი ხანია გამოვიდნენ ველური მდგომარეობიდან და, შესაბამისად, შეიძინეს, დიდი ხნის განმავლობაში. მათი ისტორიული განვითარების პერიოდი, გარკვეული თვისებები სამეცნიერო საქმიანობისთვის. მაგრამ მაშინ როგორ ავხსნათ ასეთი ფაქტი: „მარი ივოინი, გოგონა, რომელიც ცენტრალური ამერიკის ტყეების სიღრმიდან ჩამოიყვანა ველარის ექსპედიციამ (რამდენიმე თვის ასაკში), იყო გუაიაკილის ტომიდან, ყველაზე ჩამორჩენილია მთელ მსოფლიოში, მაგრამ საფრანგეთში ის გადაიქცა ინტელექტუალ და კულტურულ ქალად - პროფესიით მეცნიერად.

გენეტიკოსები, რომლებმაც ბოლო წლებში მნიშვნელოვანი აღმოჩენები გააკეთეს მემკვიდრეობითობის სფეროში, ასევე არ არიან ერთსულოვანი. ს. აუერბახი, შოტლანდიის ედინბურგის უნივერსიტეტის გენეტიკის პროფესორი, ამბობს: „ყველაფერი, რაც მართალია სხეულის თვისებებთან დაკავშირებით, ასევე შეესაბამება გონებისა და ემოციების მახასიათებლებს. გონებრივი განვითარების დონე, განსაკუთრებული შესაძლებლობები, პიროვნული თვისებები. ეს თვისებები გენეტიკური და გარემო ფაქტორების ურთიერთქმედების შედეგია“. ხოლო ჩიკაგოს უნივერსიტეტის რექტორი, ნობელის პრემიის ლაურეატი ჯორჯ უ. ბიდლი გამოყოფს „ბიოლოგიურ“ მემკვიდრეობას „კულტურულისაგან“. უფსკრული ადამიანსა და მის უახლოეს ნათესავებს შორის ცხოველთა სამყაროდან უზარმაზარია... ადამიანის ცენტრალური ნერვული სისტემა, კულტურული გარემოს გავლენით, უკიდურესად სპეციფიკურად ვითარდება.

ჩვენი ტვინი, ისევე როგორც იმ სახეობების ტვინი, რომელიც ჩვენამდე იყო და ჩვენთან დაკავშირებული, შეიცავს „თანდაყოლილ ინფორმაციას“, რომელიც არეგულირებს სხეულის ისეთ ფუნქციებს, როგორიცაა სუნთქვა, სისხლის მიმოქცევა, ინსტინქტური ქცევა და ა.შ. მაგრამ ამ ინფორმაციის გარდა, ადამიანის ტვინი, განსხვავებით ცხოველის ტვინი შეიცავს უზარმაზარ "აღქმულ ინფორმაციას", რომელიც კულტურული მემკვიდრეობაა... ბიოლოგიური მემკვიდრეობისგან განსხვავებით, ადამიანის მიერ შეძენილი კულტურული მემკვიდრეობა ყოველ ახალ თაობაში განახლდება. ამგვარად, ბიდლი ძალიან ცოტას ტოვებს მემკვიდრეობას და დიდ რამეს განათლებას.

ჩვენმა გენეტიკოსმა N.P. დუბინინმა კიდევ უფრო მკაფიოდ გამოყო „ბიოლოგიური მემკვიდრეობა“ „სოციალურიდან“. „ადამიანის გენეტიკურ პროგრამაში არ არის ჩაწერილი იდეალური (ანუ სოციალური) შინაარსი, რომელიც ავსებს ფსიქიკას პიროვნების ჩამოყალიბებისას. ტვინს აქვს მრავალფეროვანი სოციალური პროგრამის აღქმის შეუზღუდავი შესაძლებლობები, უზრუნველყოფს ახალშობილის საყოველთაო მზადყოფნას სოციალურთან დასაკავშირებლად. მატერიის მოძრაობის ფორმა. განხორციელება უნდა იყოს ამდენად, ეს კოლოსალური მნიშვნელობის პოტენციალი განათლების ამოცანაა“.

ეს შედარებით რთული ფორმულირება გარკვეულწილად აიხსნება მეორეთი: „ადამიანის სულიერი შინაარსის გენები არ არსებობს, ადამიანის ფსიქიკის თვისებები ყალიბდება ადამიანების სოციალური და პრაქტიკული აქტივობების დახმარებით. ამის გაგება უზარმაზარ პერსპექტივებს ხსნის. პედაგოგიკისა და ახალი პიროვნების ჩამოყალიბებისთვის აქ ბევრი რამ რჩება გამოუყენებელი, ეს განსაკუთრებით ეხება პიროვნების განვითარებას ადრეულ ასაკში (ორ წლამდე)“.

სამწუხაროდ, ნ.პ. დუბინინის სტატია გამოქვეყნდა უფრო გვიან (1980 წელს), ვიდრე ჩამოყალიბდა „უნარების ჰიპოთეზა“ და ამან გაართულა და გაართულა ყველა სამუშაო პრობლემაზე. ყველა პრობლემის გადაჭრა ამ ფუნდამენტური თეორიული მხარდაჭერის გარეშე მომიწია. ამიტომ ძნელია ძებნა, ამიტომ არის ამდენი კითხვა.

როგორ შეგვიძლია ავხსნათ ფაქტების ეს სერია ძველი ჰიპოთეზის პოზიციიდან: ძალიან ხშირად სკოლამდელი და დაწყებითი სკოლის მოსწავლეები აოცებენ მოზარდებს შემოქმედებითი შესაძლებლობების ადრეული გამოვლინებით. მაგრამ წლები გადის, ბავშვები იზრდებიან და... ისინი არც ნიჭიერი და არც ბრწყინვალე ადამიანები აღმოჩნდებიან. სად მიდის მათი შესაძლებლობები და მიდრეკილებები? რატომ, მაგალითად, ბავშვთა სახლებსა და ბავშვთა სახლებში გაზრდილი ბავშვების უმეტესობა სერიოზულად შეფერხებულია მეტყველების განვითარებაში და შემდეგ სკოლაში ცუდად მუშაობს? ამას დიდი ხანია აღნიშნავენ ევროპის მრავალი ქვეყნის მკვლევარები. განა ეს ბავშვები არ არიან ისეთივე, როგორიც ყველა და მოკლებულია მიდრეკილებებს, რაც შესაძლებელს ხდის სკოლაში მეტყველებისა და სწავლის უნარის გამომუშავებას?

რატომ შედიან მოსკოვის რეგიონის რამდენიმე "სპეციალური" სკოლის მოსწავლეები მოსკოვის მათემატიკის სკოლებში ყოველწლიურად კონკურსის გზით?

რატომ ხდება, რომ რუს სტუდენტებს შორის დაახლოებით მესამედს არ აქვს მუსიკის ყური, მაგრამ ვიეტნამელ სტუდენტებს შორის არა?

რატომ თვლის ზოგიერთს, რომ ბიჭებისა და გოგონების მხოლოდ 1-2% (აკადემიკოსი ა. კოლმოგოროვი) შეიძლება იყოს მეცნიერი მათემატიკის დარგში, ზოგი კი თვლის, რომ 60-80% (მასწავლებელი კ. სკოროხოდი)?

არსებობს მრავალი მსგავსი კითხვა, რომლებზეც არსებული შესაძლებლობების ჰიპოთეზა დამაკმაყოფილებელ პასუხს ვერ გასცემს.

ინგლისელი კიბერნეტიკოსი, ნეიროფიზიოლოგი და ფსიქიატრი გრეი უოლტერი დაიბადა 1910 წელს. მან თავისი რობოტი კუების, ან, როგორც შემქმნელმა უწოდა, machina speculatrix შექმნა, 1948 წელს დაიწყო და 1951 წლამდე განაგრძო მათთან ექსპერიმენტები. ეს იყო მექანიკური ურიკები, რომლებსაც შეეძლოთ გადაადგილება შუქისკენ ან შორს, აგრეთვე ბატარეების დამუხტვის წყაროებამდე, სხვადასხვა დაბრკოლებების თავიდან აცილების მიზნით. ნელისა და გარეგნობის გამო მათ მეტსახელად კუები შეარქვეს. განსხვავებით იმ წლების რობოტების უმეტესობისგან, რომლებიც მოძრაობდნენ წინასწარ განსაზღვრული ნიმუშის მიხედვით, გრეი უოლტერის „კუებს“ შეეძლოთ რეაგირება მოახდინონ გარე გარემოში ცვლილებებზე.

კიბერნეტიკის მამამ, ნორბერტ ვინერმა, გრეი უოლტერის რობოტები შემდეგნაირად აღწერა:

„როდესაც გააცნობიერა, როგორც მე, ანალოგია მანქანაში უკუკავშირსა და ადამიანის ნერვულ სისტემას შორის, ვალტერმა დაიწყო მექანიზმების შექმნა, რომლებიც გაიმეორებდნენ ცხოველების ზოგიერთ ქცევას. მე ვმუშაობდი „თევზის“ შექმნაზე, რომელიც ავტომატურად მიცოცავდა სინათლისკენ. უოლტერმა თავის მანქანებს "კუ" უწოდა და მათ რეპერტუარს უფრო რთული რიცხვები დაამატა. „კუებს“ ჰქონდათ მოწყობილი მოწყობილობა, რომელიც ეხმარებოდათ არ შეეჯახებოდნენ ერთმანეთს გადაადგილებისას და, გარდა ამისა, მოწყობილობა, რომლის წყალობითაც, როცა „შიმშილს“ იგრძნობდნენ, ე.ი. როდესაც ბატარეები ამოიწურა, ისინი გაემართნენ სპეციალურ „კვების ადგილზე“, სადაც ისინი ყლაპავდნენ ელექტროენერგიას ბატარეების დატენვამდე.

გრეი უოლტერმა შექმნა რობოტი კუების 8 ვერსია. ამრიგად, "კუს" ელმერი ჰგავდა სამ ბორბლიან ეტლს, რომელიც აღჭურვილი იყო ორი ელექტროძრავით, რომლებიც იკვებებოდა ბატარეებით. ერთი ძრავა უზრუნველყოფდა ურმის წინ მოძრაობას, მეორე ცვლიდა მოძრაობის მიმართულებას. ძრავების მართვა შესაძლებელია ელექტრომაგნიტური რელეების გამოყენებით. ეტლის საჭის სვეტზე განთავსებული ფოტოცელის წყალობით რობოტს შეეძლო დაბრკოლებების ამოცნობა.

არსებითად, კუს რობოტს შეეძლო ემოქმედა სამი ნიმუშის მიხედვით: მოძრაობა სინათლისკენ, სინათლისკენ მობრუნება და დაბრკოლებების თავიდან აცილება. თუ ბატარეა დამუხტული იყო და ოთახში განათება სუსტი იყო, რობოტი ნელა მოძრაობდა ოთახში სინათლის წყაროს საძებნელად და დაბრკოლებებთან შეხვედრისას მოძრაობის მიმართულებას არეგულირებდა. შესაბამისად, თუ ოთახში კაშკაშა სინათლის წყარო ჩნდებოდა, რობოტი კუ მისი მიმართულებით მოძრაობდა. ამავდროულად, მიაღწია სინათლის წყაროს, იგი მოშორდა მას, თითქოს "ეშინოდა" დაბრმავებულიყო, რის შემდეგაც იგი გადავიდა ამ წყაროს გარშემო და იპოვა ოპტიმალური პოზიცია თავისთვის. როდესაც მისმა ბატარეამ დაიწყო დატენვა, რობოტი უფრო და უფრო უახლოვდებოდა სინათლის წყაროს, ხოლო როდესაც ბატარეის დონე დაბალი იყო, რობოტი უფრო უახლოვდებოდა ამ წყაროს და დაუკავშირდა დამტენს. ბატარეის დატენვის შემდეგ რობოტი კვლავ მოშორდა სინათლის წყაროს.

კიდევ ერთი რობოტი, ელსი, უფრო აქტიურად რეაგირებდა სინათლის ცვლილებებზე. თუ ოთახში ორი სინათლის წყარო იყო, რობოტი ჯერ ერთ ნათურაზე გადადიოდა, შემდეგ მეორეზე. გარდა ამისა, რობოტებს შეეძლოთ ერთმანეთის ამოცნობა ანთებული ნათურით და ერთმანეთისკენ მოძრაობდნენ.

რობოტმა კუს კორამ შეძლო რეაგირება არა მხოლოდ შუქის ცვლილებებზე, არამედ ხმაზეც. კორამ "გაიგონა" მიკროფონის წყალობით. გარდა ამისა, კონდენსატორის არსებობა, რომელიც ინარჩუნებდა ელექტრულ მუხტს გარკვეული დროის განმავლობაში, უზრუნველყოფდა, რომ ამ რობოტს ჰქონდა რაღაც განპირობებული რეფლექსი. ამრიგად, კორას ვარჯიში შეეძლო.

ბრიტანელები პირობით რეფლექსს დასწავლილ რეფლექსს უწოდებენ - დასწავლილ რეფლექსს. რეფლექსი ვითარდება იმავე მოქმედების განმეორებით, ამის გარეშე პირობითი რეფლექსი ქრება. კორას რობოტის კუს შემთხვევაში, სტიმული, რომელმაც გამოიწვია პირობითი რეფლექსი, იყო სასტვენის ხმა. როდესაც კორა ამა თუ იმ დაბრკოლებას წააწყდა, სასტვენი გაისმა. თავიდან რობოტი კუ არ რეაგირებდა სასტვენის ხმაზე, შემდეგ კი სასტვენის გაგონებაზე მოძრაობის მიმართულება შეცვალა, მაშინაც კი, თუ მის წინ დაბრკოლება არ იყო. თუ ვალტერი კორას ხმოვან სიგნალებს ძალიან ხშირად აძლევდა ბარიერების არარსებობის შემთხვევაში, მან დაკარგა ეს განპირობებული რეფლექსი.

კორასთან ექსპერიმენტების დროს უოლტერი ყოველთვის ცდილობდა მისი ქცევის გართულებას. ვინაიდან ინგლისური პოლიციის სასტვენები ორტონიანი იყო, მეცნიერმა გამოიყენა ეს გარემოება. მეცნიერმა სასტვენის მეორე ტონი გამოიყენა თავისი რობოტისთვის მეორე სმენის წრედის შესაქმნელად, რაც მას ოთახში ახალი სინათლის წყაროს გამოჩენას უკავშირებდა. პირველი ტიპის სასტვენი გაისმა, როდესაც კუ მიაღწია შემდეგ დაბრკოლებას, ხოლო მეორე - შუქის ამოსვლამდე.

ამასთან დაკავშირებით, უოლტერს აინტერესებდა, როგორ რეაგირებდა რობოტი კუ კორა ერთდროულად ორ სასტვენზე. თავის მხრივ, რობოტი კუ ამ სიტუაციაზე ცოცხალი არსებავით რეაგირებდა. მიღებული ინფორმაციის დამუშავების შემდეგ, კორა იმალებოდა ბნელ კუთხეში, რათა გამოსულიყო სენსორული გადატვირთვისგან. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, იგი დაუბრუნდა ნორმალურ ფუნქციონირებას და კვლავ დაიწყო სინათლის წყაროს ძებნა.

ამრიგად, გრეი უოლტერის მიერ შექმნილმა რობოტებმა გამოავლინეს ცოცხალი არსებებისთვის დამახასიათებელი განვითარების ელემენტები, არეგულირებდნენ ქცევის ნიმუშებს გარე გარემოებიდან გამომდინარე. გარე გარემოსთან და რობოტული კუების „ნერვულ სისტემასთან“ ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა საინტერესო შედეგები მოჰყვა: რობოტების ქცევა არასოდეს განმეორდა, მაგრამ მათი ქმედებები ყოველთვის გარკვეული ქცევის ნიმუშის ფარგლებში ხვდებოდა, როგორც ეს ხდება ცოცხალ არსებებში.

გრეი უოლტერის გამოგონებებმა მიიპყრო მსოფლიო სამეცნიერო საზოგადოების ინტერესი და შთააგონა სხვა მეცნიერები შეექმნათ მსგავსი რობოტები. მაგალითად, ამერიკელმა ედმუნდ ბერკლიმ გამოიგონა ციყვი, რომელიც აგროვებს თხილს და მიჰყავს მათ ბუდეში, კლოდ შენონის მიერ შექმნილმა თაგვმა იცოდა, როგორ გაეკვლია გზა ლაბირინთში, ელექტრონული მელა ბარაბარა და იობი, შექმნილი ფრანგი ფიზიკოსის ალბერ დიუკროკის მიერ. , რეაგირებდა შეხებაზე, შუქზე და ხმაზე და ამავე დროს სინათლისა და ბგერის გამოჩენა განაპირობებდა პირობით რეფლექსის გაჩენას. საბჭოთა კავშირში ასევე შეიქმნა რობოტი, რომელიც რეაგირებს გარე სტიმულებზე: ასეთი კუს რობოტი ააშენეს სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ავტომატიზაციისა და ტელემექანიკის ინსტიტუტის თანამშრომლებმა A.P. პეტროვსკი და რ.რ. ვასილიევი.

ასევე, რობოტებში რეფლექსების განვითარებაზე გავლენა იქონია იტალიელი ნევროლოგისა და კიბერნეტიკის ვალენტინო ბრაიტენბურგის ნაშრომმა, რომელიც ეძღვნებოდა ბიოლოგიური ქცევის სინთეზს უმარტივესი სქემების გამოყენებით. ამრიგად, მისი წიგნი "მანქანები: ექსპერიმენტები სინთეზური ფსიქოლოგიით", დაწერილი 1984 წელს, კლასიკად იქცა.

2006 წელს ამერიკელმა მეცნიერმა ლამბროს მალაფურისმა დაწერა სტატია „მატერიალური ჩართულობის შემეცნებითი საფუძველი: იქ, სადაც ტვინი, სხეული და კულტურა ერთმანეთს ერწყმის“, სადაც ამტკიცებდა, რომ რობოტების წარმატებული ფუნქციონირების საიდუმლო ტვინი-სხეული-გარემო კავშირშია. სწორედ ამ კავშირის წყალობით გამოავლინეს გრეი უოლტერის რობოტულმა კუებმა ცოცხალი ორგანიზმებისთვის დამახასიათებელი ქცევა.

ხელოვნური ინტელექტის ექსპერიმენტები დღემდე გრძელდება. რობოტებმა გაცილებით უკეთ დაიწყეს დაკისრებული ამოცანების შესრულება, მაგრამ თანამედროვე მეცნიერები თავიანთი წარმატების დიდ ნაწილს გრეი უოლტერს უმადლიან.