Викиверситет
ruwikiversity
https://ru.wikiversity.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0
MediaWiki 1.47.0-wmf.3
first-letter
Медиа
Служебная
Обсуждение
Участник
Обсуждение участника
Викиверситет
Обсуждение Викиверситета
Файл
Обсуждение файла
MediaWiki
Обсуждение MediaWiki
Шаблон
Обсуждение шаблона
Справка
Обсуждение справки
Категория
Обсуждение категории
Портал
Обсуждение портала
Факультет
Обсуждения факультета
TimedText
TimedText talk
Модуль
Обсуждение модуля
Event
Event talk
Дискуссия: Математическая необходимость эволюционного развития
0
8728
166240
65363
2026-05-23T11:12:12Z
Pommity
34580
/* Тезис */
166240
wikitext
text/x-wiki
{{Научная дискуссия}}
== Тезис ==
Математическая необходимость (обязательность) именно ''эволюционного развития'' как биологических организмов, так и механических устройств в противовес революционному появлению, следует, если доказать нижеследующие положения.
== Используемые термины ==
* ''Существо'' - биологический организм или механическое устройство.
== Обосновываемое положение ==
Если существо наделено слишком сложным строением (устройством), то без уже готовых врожденных рефлексов, получаемых генетически, оно не сможет научится за разумный период времени использовать свое строение (устройство) для приспособления к окружающей среде, попросту говоря умрет.
== Доказательство ==
Зададим конкретный пример существа, условно муравей. Пусть это будет существо на 4 ногах, каждая из которых двухсуставное. Ноги устроенны так, что не поднимают существо над землей - оно может только ползать. Каждая нога обладаем сенсором и эффектором окончания каждого сустава, позволяющие получать и устанавливать угол направленности сустава. Усилие развиваемое ногами постоянно и одинаково. Ноги изначально не связаны между собой нервной системой. Но при необходимости можно организовать нервную систему. Существо обладает простой памятью, в которой фиксируется в каждый момент времени значения сенсоров и эффекторов. Существо обладает чувством голода и простейшим зрением, позволяющим определять месторасположение ближайшей пищи и относительное расстояние до него. Но ходить существо не умеет. А также не имеет ни каких врожденных рефлексов. Требуется за разумное время научиться ходить с целью добраться до пищи.
Рассмотрим по отдельности вариант с нервной системой и без.
=== Существо без нервной системы ===
Существо без нервной системы представляет собой мультиагентную систему, где агентом является каждый сустав ноги. При этом данная система не имеет прямой связи между агентами, а получает лишь сведения из памяти.
Существует два вариант адаптации в среде.
;Пассивная адаптация - приспособление к фиксированной среде, путем ожидания наступления благоприятных событий. Пример пассивной адаптации можно наблюдать у растений. По сути это гомеостат Эшби.
Муравей, который еще не ходит представляет по сути пример пассивной адаптации. В пассивной адаптации возможны следующие варианты, когда среда благоприятная:
# Среда сама переносит (например, ветром) существо к пищи. Очевидно, что это вариант, даже если эта ситуация достаточно часто вероятностно возникает, не способствует обучению передвижения к пищи. Т.е. в такой ситуации, существо не может научится ходить. Существу просто не хватает информации как двигать ногами, т.к. он даже не разу не попробовал это сделать.
# Среда также сама переносит (например, ветром) существо к пищи, но муравей в этот момент случайно или однообразно двигает ногами. В этом случае, образуется т.н. S-управляемая система подкрепления. Доказано, что при такой системе нет гарантий, что существо обучится правильно. Все зависит от статистической случайности среды.
;Активная адаптация - поиск среды, необходимой данной системе. При этом подразумевается либо изменение среды с целью максимизации критерия эффективности, либо активный поиск такой среды, в которой достижим желаемый комфорт. Пример активной адаптации можно наблюдать у животных.
Вариант с изменением среды рассматривать не будем, так как наше существо не имеет для этого возможностей (существо само не производит, не выращивает пищу). Поэтому рассмотрим лишь второй вариант поиска необходимой среды, т.е. нахождение места, где расположена пища. При активной адаптации, нужно рассмотреть варианты каким образом возможно пытаться двигать суставы ног. Ни каких простейших врожденных схем движения по условию задачи существо не имеет. Этот вариант не рассматриваем. Остаются следующие возможности.
# Существо произвольно двигает ногами, независимо от того что имеет на сенсорах. Это т.н. R-управляемая система подкреплений, или "спонтанное обучение". Доказано, что она не может обеспечить обучение не зависимо от того какая среда благоприятная или не благоприятная.
# Существо в ответ на стимулы на сенсорах случайным образом устанавливает эффекторы ног, фиксируя только те варианты как благоприятные при которых оно хоть немного приблизилось к пищи
# Существо в ответ на стимулы на сенсорах последовательно перебирая все возможные варианты устанавливает эффекторы ног, фиксируя только те варианты как благоприятные при которых оно хоть немного приблизилось к пищи
Варианты 2 и 3 по сути равнозначны, в условиях когда из всего множества нужно найти малое число пригодных вариантов. Случайное попадание при равномерном случайном выборе будет сопоставимо с перебором по порядку всех вариантов. А у нас именно такой случай, чтобы произошло движение вперед углы ног должны находится не в произвольном, а определенным образом скоррелирвоанны между собой.
В условиях, когда нет взаимосвязи между составами ног, ждать "счастливого момента" придется нереально большое время. Если угол поворота дискретизировать по 15 градусов, то 360/15=24 варианта. А при корреляции ног 1 случай из 24<sup>8</sup>= 110 075 314 176 вариантов. Что для одного шага нереально долго.
=== Существо с нервной системой ===
Итак, выше мы выяснили, что существо не обладая простейшей нервной системой (или что тоже самое не имея связь между отдельными суставами) не может научится передвигаться к пищи. Посмотрим, что может дать наличие нервной системы. Точнее стоит говорить о возможности ощущать болевые ощущения, когда ноги существа пытаются двигаться так, что они физически могут оторваться. То есть когда отдельные суставы не скоррелированы (расположены противоестественным образом). А для того, чтобы иметь возможность понять как они скорелированы должен быть сигнал от всех суставов, а для этого хоть можно и не иметь центр, но как минимум должна быть связь между всеми суставами - это и обеспечивает нервная система.
Таким образом, наличие нервной системы является необходимым условием, но еще не достаточным. Рассмотрим почему.
Во-первых, если сигналы боли бинарные, вида в таком положении больно, а в таком не больно - то это ничего не меняет в отношении есть нервная система (ощущения боли) или нет. Так как все равно нужно перебрать все варианты. Если же сенсор указывает больно, еще больнее, невозможно больно - т.е. показывает интенсивность боли, то схема действий ограничивается только теми вариантами, которые выполнять не больно, и нужно проверить только границы когда возникает боль.
Теперь (во-вторых), для перемещения существа с таким устройством как мы рассмотрели, достаточно иметь не четыре двух суставные ноги, а всего лишь две односуставные ноги (перемещаясь аналогично лодки). Тогда при простейшем устройстве не нужно коррелировать не необходимые части устройства. Т.е. если имеешь две ноги - достаточно коррелировать только их, если же четыре, то нужно все четыре, и при том так, чтобы две оставшиеся не мешали идти первым двум. Таким образом, наличие большего числа ног (более сложного строения существа) приводит к тому, что тормозится его обучение, даже при том, что есть сенсоры боли, которые ограничивают неестественные положения. И разница тем больше чем больший эволюционный разрыв в строении.
Когда же существо уже обучается ходить, некоторые примитивные программы уже передаются генетически, и выполняя эти судорожные но уже более пригодные действия можно существенно быстрее обучаться. Обучаясь существо уже управляет телом на более высоком уровне, выполняя программы движения вперед и поворот, а не коррелируя каждую ногу. И тогда уже врожденные действия следующего поколения имеют программу корреляции действий - двигаются уже синхронно две ноги и известно как. И тогда уже обучится работать четырьмя ногами проще и не требует нереально большого времени.
== Следствия ==
== Обсуждение ==
[[Категория:Искусственный интеллект]]
[[Категория:Биология]]
kadhny4um2g1g1ulp3fa4lnd4h0xkao
166241
166240
2026-05-23T11:33:19Z
Pommity
34580
166241
wikitext
text/x-wiki
{{Научная дискуссия}}
== Тезис ==
Математическая необходимость (обязательность) именно ''эволюционного развития'' как биологических организмов, так и механических устройств в противовес революционному появлению, следует, если доказать нижеследующие положения.
== Используемые термины ==
* ''Существо'' - биологический организм или механическое устройство.
== Обосновываемое положение ==
Если существо наделено слишком сложным строением (устройством), то без уже готовых врожденных рефлексов, получаемых генетически, оно не сможет научиться за разумный период времени использовать свое строение (устройство) для приспособления к окружающей среде — попросту говоря, умрёт.
== Доказательство ==
Зададим конкретный пример существа, условно похожего на муравья. Пусть это будет существо на 4 ногах, каждая из которых двухсуставная. Ноги устроенны так, что не поднимают существо над землёй - оно может только ползать. Каждая нога обладаем сенсором и эффектором окончания каждого сустава, позволяя получать и устанавливать угол направленности сустава. Усилие, развиваемое ногами, постоянно и одинаково. Ноги изначально не связаны между собой нервной системой. Но при необходимости можно организовать нервную систему. Существо обладает простой памятью, в которой фиксируется в каждый момент времени значения сенсоров и эффекторов. Существо обладает чувством голода и простейшим зрением, позволяющим определять месторасположение ближайшего источника пищи и относительное расстояние до него. Но ходить существо не умеет, а также не имеет никаких врождённых рефлексов. Требуется за разумное время научиться ходить с целью добраться до пищи.
Рассмотрим по отдельности вариант с нервной системой и без.
=== Существо без нервной системы ===
Существо без нервной системы представляет собой мультиагентную систему, где агентом является каждый сустав ноги. При этом данная система не имеет прямой связи между агентами, а получает лишь сведения из памяти.
Существует два варианта адаптации в среде.
;Пассивная адаптация - приспособление к фиксированной среде путём ожидания наступления благоприятных событий. Пример пассивной адаптации можно наблюдать у растений. По сути это гомеостат Эшби.
Муравей, который ещё не ходит, представляет по сути пример пассивной адаптации. В пассивной адаптации возможны следующие варианты, когда среда благоприятная:
# Среда сама переносит (например, ветром) существо к источнику пищи. Очевидно, что этот вариант, даже если эта ситуация достаточно часто вероятностно возникает, не способствует обучению передвижения к источнику пищи. То есть в такой ситуации существо не может научиться ходить. Существу просто не хватает информации о том, как двигать ногами, так как оно даже не разу не попробовало это сделать.
# Среда также сама переносит (например, ветром) существо к источнику пищи, но оно в этот момент случайно или однообразно двигает ногами. В этом случае, образуется так называемая S-управляемая система подкрепления. Доказано, что при такой системе нет гарантий, что существо обучится правильно. Всё зависит от статистической случайности среды.
;Активная адаптация - поиск среды, необходимой данной системе. При этом подразумевается либо изменение среды с целью максимизации критерия эффективности, либо активный поиск такой среды, в которой достижим желаемый комфорт. Пример активной адаптации можно наблюдать у животных.
Вариант с изменением среды рассматривать не будем, так как наше существо не имеет для этого возможностей (существо само не производит, не выращивает пищу). Поэтому рассмотрим лишь второй вариант поиска необходимой среды, то есть нахождение места, где расположена пища. При активной адаптации нужно рассмотреть варианты, каким образом возможно пытаться двигать суставы ног. Никаких простейших врождённых схем движения по условию задачи существо не имеет. Этот вариант не рассматриваем. Остаются следующие возможности.
# Существо произвольно двигает ногами, независимо от того, что имеет на сенсорах. Это т.н. R-управляемая система подкреплений, или "спонтанное обучение". Доказано, что она не может обеспечить обучение независимо от того, какая среда благоприятная или неблагоприятная.
# Существо в ответ на стимулы на сенсорах случайным образом устанавливает эффекторы ног, фиксируя только те варианты в качестве благоприятных, при которых оно хоть немного приблизилось к пище.
# Существо, в ответ на стимулы на сенсорах, последовательно перебирая все возможные варианты, устанавливает эффекторы ног, фиксируя только те варианты в качестве благоприятных, при которых оно хоть немного приблизилось к пище.
Варианты 2 и 3 по сути равнозначны, в условиях когда из всего множества нужно найти малое число пригодных вариантов. Случайное попадание при равномерном случайном выборе будет сопоставимо с перебором по порядку всех вариантов. А у нас именно такой случай: чтобы произошло движение вперёд, углы ног должны находиться не в произвольном положении, а должны быть определённым образом скоррелированны между собой.
В условиях, когда нет взаимосвязи между составами ног, ждать "счастливого момента" придётся недопустимо большое время. Если угол поворота дискретизировать по 15 градусов, то 360/15=24 варианта. А при корреляции ног 1 случай из 24<sup>8</sup>= 110 075 314 176 вариантов. Что для одного шага нереально долго.
=== Существо с нервной системой ===
Итак, выше мы выяснили, что существо, не обладая простейшей нервной системой (или, что тоже самое, не имея связи между отдельными суставами) не может научиться передвигаться к источнику пищи. Посмотрим, что может дать наличие нервной системы. Точнее, сто́ит говорить о возможности ощущать болевые ощущения, когда ноги существа пытаются двигаться так, что они физически могут оторваться. То есть когда отдельные суставы не скоррелированы (расположены противоестественным образом). А для того, чтобы иметь возможность понять, как они скоррелированы, должен быть сигнал от всех суставов, а для этого хоть можно и не иметь центр, но как минимум должна быть связь между всеми суставами - это и обеспечивает нервная система.
Таким образом, наличие нервной системы является необходимым условием, но ещё не достаточным. Рассмотрим, почему.
Во-первых, если сигналы боли бинарные, вида: "в таком положении больно, а в таком не больно" - то это ничего не меняет в отношении того, есть нервная система (ощущения боли) или нет, так как всё равно нужно перебрать все варианты. Если же сенсор указывает "больно, ещё больнее, невозможно больно", то есть показывает интенсивность боли, то схема действий ограничивается только теми вариантами, которые выполнять не больно, и нужно проверить только границы того, когда возникает боль.
Теперь (во-вторых), для перемещения существа с таким устройством, как мы рассмотрели, достаточно иметь не четыре двухсуставные ноги, а всего лишь две односуставные ноги (перемещаясь аналогично лодке). Тогда при простейшем устройстве не нужно коррелировать не являющиеся необходимыми части устройства. То есть если имеешь две ноги - достаточно коррелировать только их, если же четыре, то нужно все четыре, и притом так, чтобы две оставшиеся не мешали идти первым двум. Таким образом, наличие большего числа ног (более сложного строения существа) приводит к тому, что тормозится его обучение, даже при том, что есть сенсоры боли, которые ограничивают неестественные положения. И разница тем больше, чем больший эволюционный разрыв в строении.
Когда же существо уже обучается ходить, некоторые примитивные программы уже передаются генетически, и выполняя эти судорожные но уже более пригодные действия можно существенно быстрее обучаться. Обучаясь, существо уже управляет телом на более высоком уровне, выполняя программы движения вперед и поворот, а не коррелируя каждую ногу. И тогда уже врожденные действия следующего поколения имеют программу корреляции действий - двигаются уже синхронно две ноги и известно как. И тогда обучиться работать четырьмя ногами проще и не требует нереально большого времени.
== Следствия ==
== Обсуждение ==
[[Категория:Искусственный интеллект]]
[[Категория:Биология]]
glazv9fpoyz40sogb9crtv93j3878cs
166242
166241
2026-05-23T11:40:27Z
Pommity
34580
/* Доказательство */
166242
wikitext
text/x-wiki
{{Научная дискуссия}}
== Тезис ==
Математическая необходимость (обязательность) именно ''эволюционного развития'' как биологических организмов, так и механических устройств в противовес революционному появлению, следует, если доказать нижеследующие положения.
== Используемые термины ==
* ''Существо'' - биологический организм или механическое устройство.
== Обосновываемое положение ==
Если существо наделено слишком сложным строением (устройством), то без уже готовых врожденных рефлексов, получаемых генетически, оно не сможет научиться за разумный период времени использовать свое строение (устройство) для приспособления к окружающей среде — попросту говоря, умрёт.
== Доказательство ==
Зададим конкретный пример существа, условно похожего на муравья. Пусть это будет существо на 4 ногах, каждая из которых двухсуставная. Ноги устроенны так, что не поднимают существо над землёй - оно может только ползать. Каждая нога обладаем сенсором и эффектором окончания каждого сустава, позволяя получать и устанавливать угол направленности сустава. Усилие, развиваемое ногами, постоянно и одинаково. Ноги изначально не связаны между собой нервной системой. Но при необходимости можно организовать нервную систему. Существо обладает простой памятью, в которой фиксируется в каждый момент времени значения сенсоров и эффекторов. Существо обладает чувством голода и простейшим зрением, позволяющим определять месторасположение ближайшего источника пищи и относительное расстояние до него. Но ходить существо не умеет, а также не имеет никаких врождённых рефлексов. Требуется за разумное время научиться ходить с целью добраться до пищи.
Рассмотрим по отдельности вариант с нервной системой и без.
=== Существо без нервной системы ===
Существо без нервной системы представляет собой мультиагентную систему, где агентом является каждый сустав ноги. При этом данная система не имеет прямой связи между агентами, а получает лишь сведения из памяти.
Существует два варианта адаптации в среде.
;Пассивная адаптация - приспособление к фиксированной среде путём ожидания наступления благоприятных событий. Пример пассивной адаптации можно наблюдать у растений. По сути это гомеостат Эшби.
Муравей, который ещё не ходит, представляет по сути пример пассивной адаптации. В пассивной адаптации возможны следующие варианты, когда среда благоприятная:
# Среда сама переносит (например, ветром) существо к источнику пищи. Очевидно, что этот вариант, даже если эта ситуация достаточно часто вероятностно возникает, не способствует обучению передвижения к источнику пищи. То есть в такой ситуации существо не может научиться ходить. Существу просто не хватает информации о том, как двигать ногами, так как оно даже не разу не попробовало это сделать.
# Среда также сама переносит (например, ветром) существо к источнику пищи, но оно в этот момент случайно или однообразно двигает ногами. В этом случае, образуется так называемая S-управляемая система подкрепления. Доказано, что при такой системе нет гарантий, что существо обучится правильно. Всё зависит от статистической случайности среды.
;Активная адаптация - поиск среды, необходимой данной системе. При этом подразумевается либо изменение среды с целью максимизации критерия эффективности, либо активный поиск такой среды, в которой достижим желаемый комфорт. Пример активной адаптации можно наблюдать у животных.
Вариант с изменением среды рассматривать не будем, так как наше существо не имеет для этого возможностей (существо само не производит, не выращивает пищу). Поэтому рассмотрим лишь второй вариант поиска необходимой среды, то есть нахождение места, где расположена пища. При активной адаптации нужно рассмотреть варианты, каким образом возможно пытаться двигать суставы ног. Никаких простейших врождённых схем движения по условию задачи существо не имеет. Этот вариант не рассматриваем. Остаются следующие возможности.
# Существо произвольно двигает ногами, независимо от того, что имеет на сенсорах. Это т.н. R-управляемая система подкреплений, или "спонтанное обучение". Доказано, что она не может обеспечить обучение независимо от того, какая среда благоприятная или неблагоприятная.
# Существо в ответ на стимулы на сенсорах случайным образом устанавливает эффекторы ног, фиксируя только те варианты в качестве благоприятных, при которых оно хоть немного приблизилось к пище.
# Существо, в ответ на стимулы на сенсорах, последовательно перебирая все возможные варианты, устанавливает эффекторы ног, фиксируя только те варианты в качестве благоприятных, при которых оно хоть немного приблизилось к пище.
Варианты 2 и 3 по сути равнозначны, в условиях когда из всего множества нужно найти малое число пригодных вариантов. Случайное попадание при равномерном случайном выборе будет сопоставимо с перебором по порядку всех вариантов. А у нас именно такой случай: чтобы произошло движение вперёд, углы ног должны находиться не в произвольном положении, а должны быть определённым образом скоррелированны между собой.
В условиях, когда нет взаимосвязи между составами ног, ждать "счастливого момента" придётся недопустимо большое время. Если угол поворота дискретизировать по 15 градусов, то 360/15=24 варианта. А при корреляции ног 1 случай из 24<sup>8</sup>= 110 075 314 176 вариантов. Что для одного шага нереально долго.
=== Существо с нервной системой ===
Итак, выше мы выяснили, что существо, не обладая простейшей нервной системой (или, что тоже самое, не имея связи между отдельными суставами) не может научиться передвигаться к источнику пищи. Посмотрим, что может дать наличие нервной системы. Точнее, сто́ит говорить о возможности ощущать болевые ощущения, когда ноги существа пытаются двигаться так, что они физически могут оторваться. То есть когда отдельные суставы не скоррелированы (расположены противоестественным образом). А для того, чтобы иметь возможность понять, как они скоррелированы, должен быть сигнал от всех суставов, а для этого хоть можно и не иметь центр, но как минимум должна быть связь между всеми суставами - это и обеспечивает нервная система.
Таким образом, наличие нервной системы является необходимым условием, но ещё не достаточным. Рассмотрим, почему.
Во-первых, если сигналы боли бинарные, вида: "в таком положении больно, а в таком не больно" - то это ничего не меняет в отношении того, есть нервная система (ощущения боли) или нет, так как всё равно нужно перебрать все варианты. Если же сенсор указывает "больно, ещё больнее, невозможно больно", то есть показывает интенсивность боли, то схема действий ограничивается только теми вариантами, которые выполнять не больно, и нужно проверить только границы того, когда возникает боль.
Теперь (во-вторых), для перемещения существа с таким устройством, как мы рассмотрели, достаточно иметь не четыре двухсуставные ноги, а всего лишь две односуставные ноги (перемещаясь аналогично лодке). Тогда при простейшем устройстве не нужно коррелировать не являющиеся необходимыми части устройства. То есть если имеешь две ноги - достаточно коррелировать только их, если же четыре, то нужно все четыре, и притом так, чтобы две оставшиеся не мешали идти первым двум. Таким образом, наличие большего числа ног (более сложного строения существа) приводит к тому, что тормозится его обучение, даже при том, что есть сенсоры боли, которые ограничивают неестественные положения. И разница тем больше, чем больший эволюционный разрыв в строении.
Когда же существо уже обучается ходить, некоторые примитивные программы уже передаются генетически, и выполняя эти судорожные, но уже более пригодные действия, можно существенно быстрее обучаться. Обучаясь, существо уже управляет телом на более высоком уровне, выполняя программы движения вперед и поворот, а не коррелируя каждую ногу. И тогда уже врожденные действия следующего поколения имеют программу корреляции действий - двигаются уже синхронно две ноги и известно как. И тогда обучиться работать четырьмя ногами проще и не требует нереально большого времени.
== Следствия ==
== Обсуждение ==
[[Категория:Искусственный интеллект]]
[[Категория:Биология]]
f127328hr5go698wjyen5yeieirwn0m
166243
166242
2026-05-23T11:41:31Z
Pommity
34580
/* Существо без нервной системы */
166243
wikitext
text/x-wiki
{{Научная дискуссия}}
== Тезис ==
Математическая необходимость (обязательность) именно ''эволюционного развития'' как биологических организмов, так и механических устройств в противовес революционному появлению, следует, если доказать нижеследующие положения.
== Используемые термины ==
* ''Существо'' - биологический организм или механическое устройство.
== Обосновываемое положение ==
Если существо наделено слишком сложным строением (устройством), то без уже готовых врожденных рефлексов, получаемых генетически, оно не сможет научиться за разумный период времени использовать свое строение (устройство) для приспособления к окружающей среде — попросту говоря, умрёт.
== Доказательство ==
Зададим конкретный пример существа, условно похожего на муравья. Пусть это будет существо на 4 ногах, каждая из которых двухсуставная. Ноги устроенны так, что не поднимают существо над землёй - оно может только ползать. Каждая нога обладаем сенсором и эффектором окончания каждого сустава, позволяя получать и устанавливать угол направленности сустава. Усилие, развиваемое ногами, постоянно и одинаково. Ноги изначально не связаны между собой нервной системой. Но при необходимости можно организовать нервную систему. Существо обладает простой памятью, в которой фиксируется в каждый момент времени значения сенсоров и эффекторов. Существо обладает чувством голода и простейшим зрением, позволяющим определять месторасположение ближайшего источника пищи и относительное расстояние до него. Но ходить существо не умеет, а также не имеет никаких врождённых рефлексов. Требуется за разумное время научиться ходить с целью добраться до пищи.
Рассмотрим по отдельности вариант с нервной системой и без.
=== Существо без нервной системы ===
Существо без нервной системы представляет собой мультиагентную систему, где агентом является каждый сустав ноги. При этом данная система не имеет прямой связи между агентами, а получает лишь сведения из памяти.
Существует два варианта адаптации в среде.
;Пассивная адаптация - приспособление к фиксированной среде путём ожидания наступления благоприятных событий. Пример пассивной адаптации можно наблюдать у растений. По сути это гомеостат Эшби.
Муравей, который ещё не ходит, представляет по сути пример пассивной адаптации. В пассивной адаптации возможны следующие варианты, когда среда благоприятная:
# Среда сама переносит (например, ветром) существо к источнику пищи. Очевидно, что этот вариант, даже если эта ситуация достаточно часто вероятностно возникает, не способствует обучению передвижения к источнику пищи. То есть в такой ситуации существо не может научиться ходить. Существу просто не хватает информации о том, как двигать ногами, так как оно даже не разу не попробовало это сделать.
# Среда также сама переносит (например, ветром) существо к источнику пищи, но оно в этот момент случайно или однообразно двигает ногами. В этом случае, образуется так называемая S-управляемая система подкрепления. Доказано, что при такой системе нет гарантий, что существо обучится правильно. Всё зависит от статистической случайности среды.
;Активная адаптация - поиск среды, необходимой данной системе. При этом подразумевается либо изменение среды с целью максимизации критерия эффективности, либо активный поиск такой среды, в которой достижим желаемый комфорт. Пример активной адаптации можно наблюдать у животных.
Вариант с изменением среды рассматривать не будем, так как наше существо не имеет для этого возможностей (существо само не производит, не выращивает пищу). Поэтому рассмотрим лишь второй вариант поиска необходимой среды, то есть нахождение места, где расположена пища. При активной адаптации нужно рассмотреть варианты, каким образом возможно пытаться двигать суставы ног. Никаких простейших врождённых схем движения по условию задачи существо не имеет. Этот вариант не рассматриваем. Остаются следующие возможности.
# Существо произвольно двигает ногами, независимо от того, что имеет на сенсорах. Это т.н. R-управляемая система подкреплений, или "спонтанное обучение". Доказано, что она не может обеспечить обучение независимо от того, какая среда благоприятная или неблагоприятная.
# Существо в ответ на стимулы на сенсорах случайным образом устанавливает эффекторы ног, фиксируя только те варианты в качестве благоприятных, при которых оно хоть немного приблизилось к пище.
# Существо, в ответ на стимулы на сенсорах, последовательно перебирая все возможные варианты, устанавливает эффекторы ног, фиксируя только те варианты в качестве благоприятных, при которых оно хоть немного приблизилось к пище.
Варианты 2 и 3 по сути равнозначны, в условиях когда из всего множества нужно найти малое число пригодных вариантов. Случайное попадание при равномерном случайном выборе будет сопоставимо с перебором по порядку всех вариантов. А у нас именно такой случай: чтобы произошло движение вперёд, углы ног должны находиться не в произвольном положении, а должны быть определённым образом скоррелированны между собой.
В условиях, когда нет взаимосвязи между суставами ног, ждать "счастливого момента" придётся недопустимо большое время. Если угол поворота дискретизировать по 15 градусов, то 360/15=24 варианта. А при корреляции ног 1 случай из 24<sup>8</sup>= 110 075 314 176 вариантов. Что для одного шага нереально долго.
=== Существо с нервной системой ===
Итак, выше мы выяснили, что существо, не обладая простейшей нервной системой (или, что тоже самое, не имея связи между отдельными суставами) не может научиться передвигаться к источнику пищи. Посмотрим, что может дать наличие нервной системы. Точнее, сто́ит говорить о возможности ощущать болевые ощущения, когда ноги существа пытаются двигаться так, что они физически могут оторваться. То есть когда отдельные суставы не скоррелированы (расположены противоестественным образом). А для того, чтобы иметь возможность понять, как они скоррелированы, должен быть сигнал от всех суставов, а для этого хоть можно и не иметь центр, но как минимум должна быть связь между всеми суставами - это и обеспечивает нервная система.
Таким образом, наличие нервной системы является необходимым условием, но ещё не достаточным. Рассмотрим, почему.
Во-первых, если сигналы боли бинарные, вида: "в таком положении больно, а в таком не больно" - то это ничего не меняет в отношении того, есть нервная система (ощущения боли) или нет, так как всё равно нужно перебрать все варианты. Если же сенсор указывает "больно, ещё больнее, невозможно больно", то есть показывает интенсивность боли, то схема действий ограничивается только теми вариантами, которые выполнять не больно, и нужно проверить только границы того, когда возникает боль.
Теперь (во-вторых), для перемещения существа с таким устройством, как мы рассмотрели, достаточно иметь не четыре двухсуставные ноги, а всего лишь две односуставные ноги (перемещаясь аналогично лодке). Тогда при простейшем устройстве не нужно коррелировать не являющиеся необходимыми части устройства. То есть если имеешь две ноги - достаточно коррелировать только их, если же четыре, то нужно все четыре, и притом так, чтобы две оставшиеся не мешали идти первым двум. Таким образом, наличие большего числа ног (более сложного строения существа) приводит к тому, что тормозится его обучение, даже при том, что есть сенсоры боли, которые ограничивают неестественные положения. И разница тем больше, чем больший эволюционный разрыв в строении.
Когда же существо уже обучается ходить, некоторые примитивные программы уже передаются генетически, и выполняя эти судорожные, но уже более пригодные действия, можно существенно быстрее обучаться. Обучаясь, существо уже управляет телом на более высоком уровне, выполняя программы движения вперед и поворот, а не коррелируя каждую ногу. И тогда уже врожденные действия следующего поколения имеют программу корреляции действий - двигаются уже синхронно две ноги и известно как. И тогда обучиться работать четырьмя ногами проще и не требует нереально большого времени.
== Следствия ==
== Обсуждение ==
[[Категория:Искусственный интеллект]]
[[Категория:Биология]]
cm9vuotjldujebrsb3o3du71q4vg9ft