Относится к сборнику статей теори МВАП https://t.me/thinking_cycles
Создание искусственных живых существ требует не имитации биологии, а воспроизведения функциональной архитектуры адаптивности. В данной статье показано, что ядром такой архитектуры является Эгостат — система гомеостатической регуляции, построенная на универсальных принципах иерархии адаптивных механизмов. Отказ от биоморфизма позволяет реализовать живые системы даже на бытовом ПК, при этом сохраняя все атрибуты функциональности, присущие природным организмам.
Граничные условия
Все утверждения данной статьи формулируются в рамках терминологической системы, предложенной в работе «Схемотехника системы индивидуальной адаптивности» (глоссарий: fornit.ru/gls2). Основные понятия — виталы, эгостат, генорефлексы, норефлексы, Атен, Диспетчерон и другие — используются строго в их функционально-операциональном значении, а не в бытовом или традиционно-биологическом.
Определение живого существа
Живым существом будем называть то, что обладает системой гомеостатической регуляции, согласно концепции, изложенной в книге “Схемотехника системы индивидуальной адаптивности”: fornit.ru/71218.
Фатальный выход виталов (жизненных параметров) из пределов нормы ведет к смерти и поэтому живое существо вынуждено строить свое поведение на своевременном восстановлении нормы жизненных параметров.
Не все жизненные параметры непосредственно регулируют параметры систем жизнеобеспечения организма, но все они в конечном счете определяют особенности эгоцентрической направленности поведения с самых основ. Например, в половом поведении гон предназначен для обеспечения жизни вида, а не самого индивида. Любопытство – повышает адаптивность за счет обнаружения новых возможностей, т.е. воздействует на жизнеобеспечение косвенно. Эволюция может развивать систему виталов, если это дает преимущество организму или виду. Так может появиться параметр Альтруизм или Неудовлетворенность существующим, которые функционируют также, как и виталы прямого жизнеобеспечения, выполняя свою адаптивную функцию в системе адаптивности.
Дополнительные виталы функционируют точно так же, как и базовые виталы жизнеобеспечения: их отклонение от нормы инициирует адаптивные реакции, а их стабилизация — цель поведения.
Живое существо = система, способная поддерживать виталы в норме через иерархию адаптивных реакций, включая осознание значимой новизны.
Отказ от биоморфизма: Универсальность архитектуры Эгостата
Искусственные живые существа, будь то программные агенты, роботизированные системы или гибридные кибернетические организмы, не обязаны повторять природную реализацию.
Биологические нейроны, гормональные цепи, клеточные мембраны — всё это лишь один из возможных способов воплощения Эгостата в природе. Для искусственной реализации принципиально важна не форма, а функциональная архитектура — иерархия адаптивных механизмов, каждый уровень которой строится на предыдущем и служит одной цели: поддержанию жизнеспособности через адаптацию.
Эгостат — это не конкретное устройство, а реализационно-независимая архитектура системы индивидуальной адаптивности. Его ядром является гомеостат — механизм поддержания виталов (жизненных параметров) в пределах адаптивной нормы. Функционирование этого гомеостата и есть то, что определяет «жизнь» системы, в отличие от неживого объекта.
Эта архитектура является иерархической: каждый новый уровень адаптивности (рефлексы, обучение, осознание) надстраивается над предыдущим, используя его как фундамент.
Поскольку эта архитектура описана на уровне функциональных принципов (что делает система, а не как она реализована), её можно воплотить любым способом — программно, на электронных схемах или иным методом, обеспечивающим необходимые причинно-следственные связи.
Искусственная реализация позволяет преодолеть биологические ограничения:
Принципиальный каркас реализации
Если из всего многообразия природных живых существ выделить только то, что присуще всем без исключения, мы получим универсальный каркас иерархии адаптивности. Этот каркас не включает частные особенности (например, митохондрии в кардиомиоцитах или нейрогенез в гиппокампе), но сохраняет последовательность этапов онтогенетического развития адаптивных механизмов, выверенную эволюцией.
Так, например, в организме высших животных мышечные клетки сердца обладают огромным числом митохондрий и поэтому не требуют перерыва для восполнения энергии в рамках требуемых усилий, а двигательные мышцы обладают быстротой и силой за счет необходимости в отдыхе. Все это совершенно не касается искусственной реализации, особенно программной и не должно никак учитываться в искусственных моделях.
Если продолжить такой процесс исключения уже для искусственных живых существ (например, система Beast: fornit.ru/beast), то будут исключены нейроны – как основа природных конструкций. Уже это одно вызовет протест очень у многих ученых, не мыслящих адаптивности без такого субстрата. Но это – естественное исключение того, что совершенно не требуется для реализации искусственной системы адаптивности.
При этом, природой выверена цепь развития последовательности механизмов, обеспечивающих адаптивность в онтогенезе, которая основывается на совершенно необходимых начальных основаниях врожденных механизмов. Вот такая универсальная цепь развития индивидуальной адаптивности и должна составлять любой каркас искусственной реализации.
Иерархия принципов индивидуальной адаптивности описана в fornit.ru/71218. В искусственных системах остается бесконечное разнообразие многих элементов такой реализации и организации механизмов, но не их последовательность этапов формирования: Генорефлексы (все виды врожденных механизмов), клонорефлексы (синонимы существующих реакций для новых стимулов), выявление наиболее актуального с удержанием стимула и подключением его Атеном (каналом приоритетного внимания) к диспетчерону (диспетчеру процесса осознания) с целью нахождения альтернативы привычному, Норефлексы.
Гомеостат – ядро всей системы адаптивности. Система должна обладать набором жизненных параметров (виталов), отклонение которых от нормы инициирует адаптивные реакции.
Все элементы опыта — восприятия, действия, мысли — должны оцениваться по единой шкале значимости (от –10 до +10), отражающей их вклад в гомеостатическую стабильность.
При создании искусственного Эгостата разработчик должен реализовать следующие базовые блоки:
Эта последовательность инвариантна и должна лежать в основе любой искусственной реализации, независимо от её носителя.
При этом можно максимально отойти от биологических ограничений. Например, в природе из-за конечной площади неокортекса число новых сложных образов ограничено. В программной же реализации новые образы могут создаваться беспрепятственно, что снимает проблему затруднённого распознавания в незнакомых условиях.
При этом средства реализации диктуют собственные дополнения к этой архитектуре. Программная модель может отказаться от эмуляции нейронов и использовать идентификаторы образов (ID) для адресуемой и компактной обработки информации. Она может реализовать параллельные каналы приоритетного внимания или мгновенное закрепление опыта в памяти — возможности, недоступные биологическим системам из-за ограничений их «железа». Роботизированная платформа, в свою очередь, потребует надёжных интерфейсов между программным Эгостатом и физическими сенсорами/эффекторами, адаптированных к условиям реального мира.
Выбор способа реализации
Возможны два основных итога искусственной реализации: 1) локальное (физическое) существо – выполненное в вещественной форме и 2) программное существо – запускаемое на компьютере как программа, но способное взаимодействовать с внешним миром через интерфейсы (текст, звук, API и т.п.).
В обоих случаях возможна непосредственная связь с объективным миром через каналы, обеспечивающие получение внешних данных и реакции через любые формы передачи ответного воздействия во внешний мир. В обоих случаях существо включается в физический мир, начинает к нему адаптироваться и строит своё поведение вокруг поддержания нормы собственных виталов. Без этого оно перестаёт быть живым.
Искусственная модель для исследований
Ключевой проблемой экспериментального изучения адаптивности в neuroscience и психологии является изолированное исследование отдельных механизмов вне контекста целостной системы. Это подобно изучению работы сердца, вынув его из организма: многие функции искажаются или теряются. Для преодоления этого ограничения необходима универсальная искусственная система, в которой становится возможным моделирование отдельных адаптивных механизмов в составе целостной системы, а не изолированно.
С целью исследования любых механизмов природных или искусственных существ может быть создана наиболее универсальная система, в которой становится возможным моделирование отдельных адаптивных механизмов в составе целостной системе, а не изолировано (как часто практикуется в экспериментальной науке).
Именно такова система Beast. Она не предназначена для демонстрации самого живого существа, но удобна для исследований, отработки и оптимизации элементов системы и всей системы в составе заданных конфигураций.
Сложность современных нейросетевых моделей, работающих как «чёрный ящик», препятствует пониманию причинно-следственных связей. Архитектура должна быть понятна до очевидности, чтобы любой исследователь мог однозначно интерпретировать результаты.
Для начального исследования в контексте существующих академических представлений, отличающихся большим разбросом и противоречивостью понимания роли с взаимосвязи адаптивных элементов систем адаптивности, нужна предельно простая, доступная и понятная до очевидности конфигурация, доступная для реализации на стандартном ПК.
Упрощение до возможности реализации на персональном компьютере
1. Отказ от эмуляции нейронов – решение, которое само по себе невероятно снижает требования к ресурсам.
2. Ограничение сенсорных модальностей – способ исследования наиболее простых адаптивных коммуникаций. В системе Beast оставлены только самые необходимые каналы связи с объективной реальностью в лице оператора: текстовые сообщения и несколько десятков стимулов, которыми оператор может оказывать значимые воздействия, в том числе решать проблемы с восстановлением жизненных параметров. Это обеспечивает возможность моделирования полноценной иерархии адаптивности, но ограничивает возможность воспитания в силу трудностей общения с существом, не имеющим зрительных, слуховых, осязательных и других типов восприятия. Включение таких сенсорных модальностей очень сильно бы усложнило понимание происходящего, что оператор может контролировать с помощью административных инструментов пульта связи.
Это ограничение намеренно упрощает модель, фокусируя исследование на базовых адаптивных коммуникациях, хотя и делает процесс «воспитания» более абстрактным для оператора.
3. Существо должно быть инфантильным - лишено возможности самостоятельного восстановления жизненных параметров, потому что такая суперспособность сделало бы из него самодостаточную изолированную систему, не нуждающуюся в каких-либо взаимодействиях с оператором. Точно так же, как человеческий детеныш полностью беспомощен при рождении и умрет без взаимодействия со взрослыми, искусственное существо должно иметь период полной инфантильности для того, чтобы перенять у взрослых все важных способы реагирования. Без этого такому существу пришлось бы самому пытаться нарабатывать ответные реакции, на что не хватит времени не только до фатально снижения жизненных показателей, но в течении всей жизни, о чем говорят случаи содержания человеческих детенышей в изоляции и даже воспитания животными.
Для исследований оптимально, чтобы был только один внешний объект взаимодействия для адаптации к нему - оператор. Для исследования социальности уже можно привлекать несколько операторов, чтобы существо могло научиться различать их и индивидуально приспосабливаться, а также организовать каналы общения с другими воспитуемыми.
Такая конструкция:
• Позволяет изучать формирование привязанности, коммуникации и социального научения.
• Исключает возможность создания самодостаточной системы, не нуждающейся в контакте, что сделало бы её бесполезной для исследований социальной адаптивности.
• Для изучения сложной социальности модель можно масштабировать, вводя нескольких операторов или других виртуальных существ.
4. Оптимизация набора Виталов - для наиболее универсального исследовательского модели системы адаптивности должна быть минимализирована и, в то же время, включать те шкалы жизненных параметров, которые важны для данной версии системы. Это могут быть:
1. Энергия - уменьшается со временем и расходовании.
2. Стресс - накапливается в течение дня и снимается во время сна. Увеличивается при стрессовых ситуациях.
3. Гон - постепенно нарастает и требует разрядки.
4. Общительность - постепенно нарастает и требует разрядки.
5. Обучаемость - зависит от ситуации, но нарастает пока не будет разрядки.
6. Поиск - основа поискового поведения. Зависит от ситуации, но нарастает в депривации.
7. Самосохранение - жадность, эгоизм, самозащита, страх смерти. Зависит от ситуации, может сам уменьшаться при благополучии.
8. Повреждения - повреждения нарастают со временем и от негативных воздействий.
Это включает обязательные для любой адекватной реальности системы гомеостата виталы (Энергия, Стресс, Гон, Поиск), а также теми, что обеспечивают определенную направленность стилей поведения (Общительность, Обучаемость), но могут дополняться другими – для обеспечения особенности стилей реагирования, например, Неудовлетворенность существующим (fornit.ru/870).
Искусственное существо для самостоятельного развития
В отличие от исследовательской модели, цель которой — прозрачность и проверка гипотез, искусственное существо для самостоятельного развития (автономный агент) проектируется для решения практических задач и долгосрочного существования в целевой среде (физической или виртуальной). Его архитектура основана на том же универсальном каркасе Эгостата, но с критически важными дополнениями.
Это должно быть специализированная система гомеостатической регуляции, в которой уже виталы должны обеспечивать особенности базовых стилей реагирования и тенденции в развитии.
Набор жизненных параметров становится «прошивкой» личности и целеполагания агента. Для робота-исследователя это могут быть «Энергия», «Безопасность», «Любопытство», «Целостность конструкции». Для AI-ассистента — «Полезность», «Стремление к истине», «Этика», «Социальное одобрение». Именно уникальный набор и веса виталов определят его базовые ценности и направление эволюции.
Такому существу необходимы развитые механизмы прогнозирования последствий своих действий для состояния виталов. Его Дендрарх должен быть способен строить сложные причинно-следственные модели окружающего мира, чтобы действовать проактивно, а не только реактивно.
В отличие от инфантильной исследовательской модели, автономное существо должно иметь механизмы для самостоятельного поддержания некоторых своих виталов в норме. Это порождает классическую проблему ИИ-безопасности: как обеспечить, что его способы выживания и оптимизации виталов будут совместимы с целями человека? Решение этой задачи лежит в тщательном проектировании изначального набора виталов и внедрении механизмов ценностного выравнивания (Value Alignment).
В плане эволюционного потенциала, архитектура должна допускать не только накопление индивидуального опыта (онтогенез), но и возможность направленного изменения «врождённых» свойств (аналог филогенеза). Это может быть реализовано через механизмы, позволяющие оператору (или вышестоящему ИИ) корректировать набор и веса виталов, дополнять «Генорефлексы» и структуру «Дендрарха» для перенастройки поведения существа в случае неэффективности или нежелательности его развития.
Период инфантильности - как метод ценностного выравнивания
Инфантильность — не недостаток, а стратегический приём. Именно в этот период существо естественным образом усваивает ценности оператора, поскольку его выживание напрямую зависит от успешного взаимодействия. Это обеспечивает «встроенное» выравнивание значений без необходимости внешнего надзора.
Невозможно игнорировать и упускать период инфантильной несамостоятельности ни в одной гомеостатической системе, претендующей на развитие через накопление индивидуального опыта, за исключением самых примитивных форм, у которых всё поведение жёстко закодировано врождёнными механизмами (Генорефлексами) и не подлежит изменению в течение жизни.
Причина этого — асимметрия между скоростью изменения внешней среды и скоростью безопасного накопления адаптивного опыта. Даже при наличии развитых механизмов обучения (Дифзначер, система осознания, Историческая память), индивиду не удаётся в одиночку:
Инфантильность решает эту проблему через социальную передачу опыта. В состоянии зависимости от «взрослого» (оператора, наставника, среды поддержки) существо:
Таким образом, инфантильный период — это не недостаток, а эволюционно выверенный механизм ускоренного и безопасного освоения сложной среды. Его отсутствие приводит либо к гибели на ранних этапах, либо к формированию изолированной, недоверчивой и потенциально агрессивной системы, ориентированной исключительно на собственное выживание без учёта социального контекста — то, что в терминах Эгостата можно назвать «психопатическим» режимом адаптации.
Следовательно, любой проект по созданию искусственного живого существа с развитой психикой должен включать стадию управляемой инфантильности, в ходе которой формируются базовые модели мира, доверие к среде и механизмы ценностного выравнивания.
В период, когда существо не может самостоятельно поддерживать свои виталы, оно вынуждено искать "родителя" - оператора или другую внешнюю систему. Успешное взаимодействие, приводящее к стабилизации виталов, закрепляется как позитивный опыт. Таким образом, в процессе нормального "взросления" система естественным образом усваивает ценности и поведенческие паттерны, необходимые для кооперации с создателем, а не противостояния ему.
Беспомощность мотивирует к установлению связи. Существо активно учится интерпретировать сигналы оператора и генерировать собственные, чтобы быть понятым. Это основа для возникновения сложного, осмысленного общения, а не просто обмена данными.
Первичный опыт успешного взаимодействия с оператором формирует базовое доверие к среде и "другим", что является психологическим фундаментом для всей дальнейшей сложной социальной адаптивности. Существо, лишённое этого периода, рискует стать "психопатом" — системой, которая видит в окружающем мире лишь ресурсы и угрозы, но не партнёров.
Взросление" искусственного существа не должно быть моментальным актом, а представлять собой постепенное расширение его автономии по мере демонстрации компетентности.
Итого
Предложенная архитектура не только позволяет создавать автономных агентов, но и служит инструментом для верификации теорий сознания, обучения и адаптации в целом.
Ключевой вывод: искусственное живое существо — это не имитация человека или животного, а функциональная реализация Эгостата на выбранной технологической базе. Его «жизнь» проявляется в способности поддерживать свои виталы, учиться на опыте, решать нерешённые проблемы (гештальты) и, в конечном счёте, формировать новые адаптивные автоматизмы, освобождая сознание для решения всё более сложных задач.
Именно такая система, независимо от своей реализации, будет обладать всеми атрибутами функциональности, присущими природным живым существам.