Станислав Лем придумал два, казалось бы, несвязанных фантастических примера: мыслящий океан «Соляриса» и рой насекомоподобных роботов в «Непобедимом».
А ведь и то, и другое — варианты реализации жидкого мозга. И неважно, что сами микро-роботы твердые. Поведением роя управляет их коллективный мозг. А он, как и в случае с океаном «Соляриса», жидкий. Ведь положение в пространстве составляющих его элементов свободно «перетекает» из одного состояния в другое.
Из физики известно, что свойства твердого и жидкого агрегатных состояний вещества, по большому счету, отличаются лишь одним:
-
• в твёрдом состоянии оно сохраняет форму и объём,
-
• а в жидком, — форма не сохраняется, только объем.
Однако из-за этого, казалось бы, ограниченного отличия вытекают разнообразнейшие последствия, понятные даже без какой-либо апелляции к физике.
Подобное справедливо и для мозга.
И
твердый, и
жидкий мозг могут выполнять когнитивные функции. Но совершенно по-разному.
И по сути, — это два альтернативных пути развития интеллекта.
Миллиарды лет назад эволюция столкнулась с задачей конструирования живого устройства для вычислений. Ведь по большому счету, живое тем и отличается от неживого (как и биология от физики), что биологические (живые) системы осуществляют вычисления. Эти биологические вычисления являются неотъемлемой частью нашего современного понимания клеточных фенотипов.
Тогда же у эволюции было два альтернативных пути реализации живого вычислителя: сделать его твердым или жидким (вариант газообразного вычислителя природой почему-то не рассматривался).
✔️
Твердый мозг — это нейронные сети из пространственно локализованных нейронов, соединенных через синаптические веса.
✔️
Жидкий мозг (как и всякая жидкость) отличается тем, что составляющие его элементы (в нашем случае это т.н. вычислительные агенты) свободно перемещаются и никакие фиксированные, долгосрочные связи между ними не поддерживаются, в отличие от твердых нейронных систем.
Природа — великий экспериментатор — пошла обоими путями, реализуя на каждом из них весь спектр когнитивных способностей, от обучения до принятия решений.
Что в итоге получилось?
С
твердым мозгом — вы и сами знаете. А вот с
жидким получилось сложнее.
Вариант «мыслящего океана» — эволюция отвергла в пользу мультимасштабируемого множества когнитивных агентов, способных, посредством вычислений, проявлять когнитивные способности. И делать это, как поодиночке, так и в составе масштабируемых групп, образуя тем самым маленький мозг, мозг побольше и большой супер-мозг.
Например, муравьиные колонии (агенты — муравьи) или иммунная система (агенты — иммунные клетки, всякие там вирусы, паратопы, эпитопы).
Еще весьма актуальный тип — бактериальные или роботизированные рои, состоящие из взаимодействующих самодвижущихся роботов.
Все три примера — это варианты реализации
«жидкого мозга». И описываются они классическими моделями равновесной статистической физики.
Как показало исследование
Statistical physics of liquid brains (статистическая физика жидких мозгов), модель реализации когнитивных способностей жидких мозгов основана не на весах соединений, а на численности агентов, собирающихся в группы. Оперируя с этой численностью, как с весами в нейронных сетях твердого мозга, возможно осуществление аналогичного спектра когнитивных возможностей.
