Есть вещи, которые мы привыкли считать настолько простыми, что почти перестаём их замечать. Пространство кажется нам местом, где существуют структуры. Предмет имеет форму, его части находятся рядом или далеко друг от друга, одни элементы вложены в другие, одни связаны с другими. Время при этом обычно представляется намного беднее. Оно похоже на прямую линию, вдоль которой всё просто происходит. Сначала одно, потом другое. Структуры существуют в пространстве, а время лишь позволяет им меняться.
Нейронную сеть очень легко представить как схему. Есть нейроны, между ними есть связи, связи обладают определённой силой. Можно вообразить огромный граф, состоящий из миллиардов элементов. Такая картина естественна, потому что она похожа на другие привычные нам структуры. Машина тоже состоит из деталей. Дом состоит из комнат, стен и перекрытий. Микросхема состоит из проводников и элементов. Кажется, что и мозг должен работать примерно так же: есть определённая структура, в неё поступает информация, структура её обрабатывает и выдаёт ответ.
Но достаточно посмотреть на несколько простых явлений, чтобы эта картина начала рассыпаться. Есть такой эффект порядка вопросов: если человека сначала спросить, насколько он в целом счастлив, а затем спросить о каком-нибудь отдельном аспекте его жизни, например о романтических отношениях, связь между ответами может оказаться относительно небольшой. Если поменять вопросы местами и сначала заставить человека задуматься о личной жизни, а уже после этого спросить, насколько он счастлив вообще, первый вопрос начинает заметно влиять на второй ответ.
На первый взгляд это почти странно. Человек ведь остался тем же человеком. Его жизнь за эти несколько секунд не изменилась. Его отношения, работа, здоровье, характер и воспоминания остались прежними. Если представить сознание как статическую систему, которая просто извлекает из себя ответы на вопросы, порядок запросов действительно выглядит чем-то почти случайным. Какая разница, какую часть одной и той же структуры активировали первой?
Разница появляется, если перестать воспринимать нейронную сеть как неподвижный объект. Первый вопрос не просто извлекает из мозга какую-то информацию. Он переводит мозг в другое состояние. Активируются определённые воспоминания, ассоциации, эмоции, способы оценки происходящего. Следующий вопрос попадает уже в систему, которая отличается от той, какой она была несколько секунд назад. Даже если долговременные связи между нейронами ещё никак не изменились, изменилась сама текущая конфигурация активности.
Последовательность «сначала А, потом Б» поэтому не обязана быть эквивалентна последовательности «сначала Б, потом А». Для нейронной системы важны и элементы, и порядок их появления.
Это хорошо видно в обучении животных. Если собака или кошка совершает какое-то действие и сразу после него получает определённое последствие, мозг животного способен связать одно событие с другим. Если между действием и реакцией хозяина проходит достаточно много времени, эта связь становится намного слабее или вообще формируется другая. Животное может связать реакцию хозяина уже с тем, что произошло непосредственно перед ней.
Формально набор событий может оставаться тем же. Было действие животного. Была реакция человека. Но временное расстояние между ними изменилось, и вместе с ним изменился смысл всей последовательности. Время – это не просто шкала, на которой отмечено, когда что произошло.
В пространстве существуют отношения. Объекты могут находиться рядом. Один объект может быть внутри другого. Между двумя точками может существовать определённое расстояние. Элементы могут образовывать фигуру. Но во времени тоже существуют отношения. Одно событие может быть до другого. Оно может следовать сразу после него или через несколько секунд. Два события могут происходить одновременно. Они могут повторяться с определённым интервалом. Может существовать последовательность А, Б, В. Может существовать последовательность В, Б, А. Могут существовать ритмы, паузы, частоты, циклы. Эти отношения способны нести функцию.
Нейронную сеть очень легко представить как схему. Есть нейроны, между ними есть связи, связи обладают определённой силой. Можно вообразить огромный граф, состоящий из миллиардов элементов. Такая картина естественна, потому что она похожа на другие привычные нам структуры. Машина тоже состоит из деталей. Дом состоит из комнат, стен и перекрытий. Микросхема состоит из проводников и элементов. Кажется, что и мозг должен работать примерно так же: есть определённая структура, в неё поступает информация, структура её обрабатывает и выдаёт ответ.
Но достаточно посмотреть на несколько простых явлений, чтобы эта картина начала рассыпаться. Есть такой эффект порядка вопросов: если человека сначала спросить, насколько он в целом счастлив, а затем спросить о каком-нибудь отдельном аспекте его жизни, например о романтических отношениях, связь между ответами может оказаться относительно небольшой. Если поменять вопросы местами и сначала заставить человека задуматься о личной жизни, а уже после этого спросить, насколько он счастлив вообще, первый вопрос начинает заметно влиять на второй ответ.
На первый взгляд это почти странно. Человек ведь остался тем же человеком. Его жизнь за эти несколько секунд не изменилась. Его отношения, работа, здоровье, характер и воспоминания остались прежними. Если представить сознание как статическую систему, которая просто извлекает из себя ответы на вопросы, порядок запросов действительно выглядит чем-то почти случайным. Какая разница, какую часть одной и той же структуры активировали первой?
Разница появляется, если перестать воспринимать нейронную сеть как неподвижный объект. Первый вопрос не просто извлекает из мозга какую-то информацию. Он переводит мозг в другое состояние. Активируются определённые воспоминания, ассоциации, эмоции, способы оценки происходящего. Следующий вопрос попадает уже в систему, которая отличается от той, какой она была несколько секунд назад. Даже если долговременные связи между нейронами ещё никак не изменились, изменилась сама текущая конфигурация активности.
Последовательность «сначала А, потом Б» поэтому не обязана быть эквивалентна последовательности «сначала Б, потом А». Для нейронной системы важны и элементы, и порядок их появления.
Это хорошо видно в обучении животных. Если собака или кошка совершает какое-то действие и сразу после него получает определённое последствие, мозг животного способен связать одно событие с другим. Если между действием и реакцией хозяина проходит достаточно много времени, эта связь становится намного слабее или вообще формируется другая. Животное может связать реакцию хозяина уже с тем, что произошло непосредственно перед ней.
Формально набор событий может оставаться тем же. Было действие животного. Была реакция человека. Но временное расстояние между ними изменилось, и вместе с ним изменился смысл всей последовательности. Время – это не просто шкала, на которой отмечено, когда что произошло.
В пространстве существуют отношения. Объекты могут находиться рядом. Один объект может быть внутри другого. Между двумя точками может существовать определённое расстояние. Элементы могут образовывать фигуру. Но во времени тоже существуют отношения. Одно событие может быть до другого. Оно может следовать сразу после него или через несколько секунд. Два события могут происходить одновременно. Они могут повторяться с определённым интервалом. Может существовать последовательность А, Б, В. Может существовать последовательность В, Б, А. Могут существовать ритмы, паузы, частоты, циклы. Эти отношения способны нести функцию.