Теория схемы внимания - Attention schema theory - Wikipedia

В теория схемы внимания (AST) из сознание (или же субъективная осведомленность ) является эволюционный и нейропсихологический научная теория сознания, разработанная нейробиологом Майкл Грациано в Университет Принстона.[1][2] Предлагается, чтобы мозги построить субъективную осведомленность как схематическую модель процесса внимание.[1][2] Теория - это материалист теория сознания. Он имеет сходство с иллюзионист идеи философов как Дэниел Деннетт, Патрисия Черчленд, и Кейт Фрэнкиш.[3][4]

Грациано предположил, что схема внимания похожа на схема тела. Точно так же, как мозг строит упрощенную модель тела, чтобы помочь отслеживать и контролировать движения тела, так и мозг строит упрощенную модель тела. внимание чтобы помочь контролировать и контролировать внимание. Информация в этой модели, изображающая несовершенную и упрощенную версию внимания, приводит мозг к выводу о нефизической сущности осознания. Конструкция субъективного осознавания - это эффективная, но несовершенная модель мозга собственного внимания. Этот подход предназначен для объяснения того, как осознанность и внимание во многом схожи, но иногда диссоциированы, как мозг может осознавать как внутренние, так и внешние события, а также предоставляет проверяемые прогнозы.[2]

Одна из целей разработки AST - позволить людям в конечном итоге построить искусственное сознание. AST пытается объяснить, как машина для обработки информации может действовать так, как это делают люди, настаивая на том, что у нее есть сознание, описывая сознание так же, как мы, и приписывая подобные свойства другим. AST - это теория, согласно которой машина настаивает на том, что она больше, чем машина, хотя это не так.

Краткое изложение теории

AST описывает, как машина обработки информации может утверждать, что она имеет сознательный, субъективный опыт чего-либо.[5] Теоретически мозг - это информационный процессор, который хранит информацию, созданную в нем. У машины нет средств различить разницу между ее заявлением и реальностью. При таком подходе проблема объяснения сознания заключается не в том, «Как мозг производит невыразимое внутреннее переживание», а скорее в том, «Как мозг строит причудливое самоописание и какова полезная когнитивная роль этой модели Я? ” Важнейшим аспектом теории является знание, основанное на моделях. Мозг конструирует богатые внутренние модели, лежащие ниже уровня более высокого познания или языка. Познание имеет частичный доступ к этим внутренним моделям, и мы сообщаем о содержании этих моделей, как если бы мы сообщали о буквальной реальности.

AST можно резюмировать в трех основных пунктах.[1] Во-первых, мозг - это устройство для обработки информации. Во-вторых, он способен сосредоточить свои ресурсы обработки больше на одних сигналах, чем на других. Этот фокус может быть сосредоточен на избранных входящих сенсорных сигналах или на внутренней информации, такой как определенные, вызванные воспоминания. Эту способность целенаправленно обрабатывать выбранную информацию иногда называют вниманием. В-третьих, мозг не только использует процесс внимания, но также создает набор информации или представление, описывающее внимание. Это представление, или внутренняя модель, и есть схема внимания.

Теоретически схема внимания предоставляет необходимую информацию, которая позволяет машине делать заявления о сознании. Когда машина заявляет, что осознает вещь X - когда она заявляет, что обладает субъективным осознанием или умственным владением вещью X - машина использует высшее познание для доступа к схеме внимания и сообщает содержащуюся в ней информацию.

Например, предположим, что человек смотрит на яблоко. Когда человек сообщает: «У меня есть субъективный опыт этого блестящего красного яблока», в этом утверждении связываются три элемента: я, яблоко и субъективный опыт. Утверждение о присутствии себя зависит от когнитивного доступа к модели себя. Без собственной модели, без необходимой информации, система не смогла бы делать заявления, ссылаясь на себя. Утверждение о наличии и свойствах яблока зависит от когнитивного доступа к модели яблока, предположительно построенной в зрительной системе. Опять же, без необходимой информации система, очевидно, не смогла бы сделать никаких заявлений о яблоке или его визуальных свойствах. Теоретически утверждение о наличии субъективного опыта зависит от когнитивного доступа к внутренней модели внимания. Эта внутренняя модель не обеспечивает научно точного описания внимания с подробностями о нейронах, боковых тормозных синапсах и конкурентных сигналах. Модель ничего не говорит о физических механизмах внимания. Вместо этого, как и все внутренние модели в мозгу, для большей эффективности он упрощен и схематичен.

Получая доступ к информации в рамках этих трех взаимосвязанных внутренних моделей, когнитивный механизм утверждает, что есть «я», есть яблоко и что «я» мысленно владеет яблоком; ментальная одержимость сама по себе невидима и не имеет физически описываемых свойств, но имеет общее местоположение где-то внутри тела и специфический якорь к яблоку; и эта ментальная сущность дает возможность «я» понимать яблоко, реагировать на него и запоминать его. Машина, полагаясь на эту неполную и неточную модель внимания, утверждает, что обладает метафизическим сознанием яблока.

В AST субъективный опыт, или сознание, или невыразимое ментальное владение чем-либо - это упрощенная конструкция, которая является довольно хорошим, хотя и бедным деталями, описанием акта внимания к чему-либо. Внутренняя модель внимания не построена на более высоком когнитивном уровне. Это не когнитивная теория «я». Не узнал. Напротив, оно строится ниже уровня познания и происходит автоматически, во многом подобно внутренней модели яблока и внутренней модели личности. Вы не можете не строить эти модели определенными способами. В этом смысле можно было бы назвать схему внимания моделью внимания, подобной восприятию, чтобы отличить ее от когнитивной модели более высокого порядка, такой как убеждение или интеллектуально обоснованная теория.

AST объясняет, как машина со схемой внимания содержит необходимую информацию, чтобы утверждать, что у нее есть сознание чего-либо, будь то сознание яблока, сознание мысли или сознание себя; как машина говорит о сознании так же, как и мы; и как машина, получив доступ к своей внутренней информации, не находит поясняющую метаинформацию, например, что это машина, вычисляющая вывод, или что она обращается к внутренней модели, а вместо этого изучает только узкое содержание внутренних моделей. В AST мы такие машины.

AST согласуется с перспективой, называемой иллюзионизмом.[4] Однако термин «иллюзия» может иметь коннотации, не совсем подходящие для этой теории. С этим ярлыком возникают три проблемы. Во-первых, многие люди приравнивают иллюзию к чему-то недопустимому или вредному. Если мы сможем увидеть сквозь иллюзию, нам будет лучше. Однако в AST схема внимания - это хорошо функционирующая внутренняя модель. Обычно это не является нарушением регулирования или ошибкой. Во-вторых, большинство людей склонны приравнивать иллюзию к миражу. Мираж ложно указывает на присутствие чего-то, чего на самом деле не существует. Если сознание является иллюзией, то за иллюзией подразумевается, что за ней нет ничего реального. Там нет «там». Но в AST это не так. Сознание - хороший, хотя и бедный деталями, отчет о чем-то реальном: внимании. У нас действительно есть внимание - физический и механический процесс, возникающий в результате взаимодействия нейронов. Когда мы утверждаем, что субъективно осознаем что-либо, мы предоставляем слегка схематизированную версию буквальной истины. «Там» действительно есть. В-третьих, иллюзия чем-то переживается. Те, кто называет сознание иллюзией, чрезвычайно осторожны в определении того, что они подразумевают под «опытом», чтобы избежать круговорота. Но AST - это не теория того, как мозг переживает. Это теория того, как машина предъявляет утверждения - как она утверждает, что имеет опыт - и, застряв в логическом цикле или захваченная собственной внутренней информацией, она не может избежать этих заявлений.

Теоретически схема внимания развивалась не для того, чтобы мы могли ходить, утверждая, что обладаем сознанием. Вместо этого он эволюционировал, потому что нашел фундаментальное адаптивное применение в восприятии, познании и социальном взаимодействии.

Для схемы внимания были предложены два основных типа функций. Один - помочь контролировать внимание.[2] Фундаментальный принцип теории управления состоит в том, что хороший контроллер должен включать внутреннюю модель. Таким образом, контроллер внимания мозга должен включать внутреннюю модель внимания - набор информации, который постоянно обновляется и отражает динамику и изменяющееся состояние внимания. Поскольку внимание является одним из наиболее распространенных и важных процессов в мозге, предложенная схема внимания, помогающая контролировать внимание, будет иметь фундаментальное значение для системы. Растущий набор поведенческих свидетельств поддерживает эту гипотезу. Когда субъективная осведомленность о визуальном стимуле отсутствует, люди все еще могут направить внимание на этот стимул, но это внимание теряет некоторые аспекты контроля. Он менее стабилен с течением времени и менее адаптируется при обучении пертурбациям.[2][6] Эти результаты подтверждают предположение, что осознание действует как внутренняя модель для контроля внимания.

Вторая предлагаемая функция схемы внимания предназначена для социального познания - использование схемы внимания для моделирования состояний внимания других, а также нас самих.[1] Основное преимущество этого публичного, социального использования схемы внимания заключается в поведенческом прогнозировании. Как социальные животные, мы выживаем в мире отчасти за счет предсказания поведения других людей. Мы также планируем свое будущее частично, предсказывая собственные действия. Но внимание - одно из доминирующих факторов, влияющих на поведение. Вы, вероятно, будете относиться к тому, чем вы занимаетесь. То, на что вы не обращаете внимания, гораздо реже относится к вам. Хорошая модель внимания, его динамики и последствий была бы полезна для прогнозирования поведения.

Аналогия со схемой тела

AST был разработан по аналогии с психологическими и нейробиологическими исследованиями схемы тела - областью исследований, в которую Грациано внес большой вклад в его предыдущих публикациях.[1] В этом разделе основные идеи AST объясняются с помощью аналогии со схемой тела.

Предположим, Кевин протянул руку и взял яблоко. Вы спрашиваете Кевина, что он держит. Он может сказать вам, что это яблоко, и он может описать свойства яблока. Причина в том, что мозг Кевина построил схематическое описание яблока, также иногда называемое внутренней моделью. Внутренняя модель - это набор информации, такой как размер, цвет, форма и местоположение, которая постоянно обновляется по мере обработки новых сигналов. Модель позволяет мозгу Кевина реагировать на яблоко и даже предсказывать, как яблоко может вести себя в различных обстоятельствах. Мозг Кевина построил схему яблока. Его когнитивные и лингвистические процессоры имеют некоторый доступ к этой внутренней модели яблока, и поэтому Кевин может устно отвечать на вопросы о яблоке.

Теперь вы спрашиваете Кевина: «Как ты держишь яблоко? Каково ваше физическое отношение к яблоку? " И снова Кевин может ответить. Причина в том, что, помимо внутренней модели яблока, мозг Кевина также конструирует внутреннюю модель его тела, включая его руку и кисть. Эта внутренняя модель, также иногда называемая схемой тела, представляет собой набор информации, постоянно обновляемой по мере обработки новых сигналов, которая определяет размер и форму конечностей Кевина, то, как они прикреплены, как они склонны двигаться, в каком состоянии они находятся. в каждый момент и в каком состоянии они могут оказаться в следующие несколько мгновений. Основная цель этой схемы тела - позволить мозгу Кевина управлять движением. Поскольку он знает состояние, в котором находится его рука, он может лучше управлять ее движением. Побочным эффектом схемы его тела является то, что он может открыто говорить о своем теле. Его когнитивные и лингвистические процессоры имеют некоторый доступ к схеме тела, и поэтому Кевин может ответить: «Я хватаю яблоко рукой, в то время как моя рука протянута».

Схема тела ограничена. Если вы спросите Кевина: «Сколько мышц у вас в руке? Где они прикрепляются к костям? » он не может ответить, основываясь на схеме своего тела. Он может обладать интеллектуальными знаниями, почерпнутыми из книги, но не имеет непосредственного представления о мышцах своей конкретной руки. Схема тела лишена такого уровня механистической детализации.

AST продвигает этот анализ еще на один шаг. Кевин делает больше, чем просто хватает яблоко. Он также обращает внимание на яблоко.

Чтобы понять AST, необходимо указать правильное определение внимания. Это слово используется в разговорной речи по-разному, что может привести к некоторой путанице. Здесь это означает, что мозг Кевина сосредоточил некоторые ресурсы на обработке яблока. Внутренняя модель яблока усилила сигнал, и в результате мозг Кевина глубоко обрабатывает яблоко, с большей вероятностью сохранит информацию о нем в памяти и с большей вероятностью вызовет поведенческую реакцию на яблоко. В этом определении слова внимание - это механистический процесс обработки данных. Он включает относительное развертывание ресурсов обработки для конкретного сигнала.

Теперь вы спрашиваете Кевина: «Как вы мысленно относитесь к яблоку?» Кевин тоже может ответить на этот вопрос. Причина, согласно AST, в том, что мозг Кевина конструирует не только внутреннюю модель яблока и внутреннюю модель его тела, но и внутреннюю модель его внимания. Эта схема внимания - это набор информации, который описывает, что такое внимание, каковы его основные свойства, какова его динамика и последствия, а также в каком состоянии оно находится в любой конкретный момент. Когнитивный и лингвистический аппарат Кевина имеет некоторый доступ к этой внутренней модели, и поэтому Кевин может описать свое ментальное отношение к яблоку. Однако, как и в случае схемы тела, в схеме внимания не хватает информации о механистических деталях. Он не содержит информации о нейронах, синапсах или электрохимических сигналах, которые делают возможным внимание. В результате Кевин сообщает, что у него нет явных физических атрибутов. Он говорит: «Я мысленно понимаю яблоко. Эта ментальная одержимость сама по себе не имеет физических свойств. Это просто так. Он смутно расположен внутри меня. Это то, что позволяет мне узнать об этом яблоке. Это позволяет мне вспомнить яблоко. Это позволяет мне выбирать реакцию на яблоко. Я мысленно держусь за яблоко - мой опыт с яблоком ». Здесь Кевин описывает субъективное, эмпирическое сознание яблока. Сознание, как он его описывает, кажется, выходит за рамки физического механизма только потому, что это неполное описание физического механизма. Отчет Кевина о своем сознании представляет собой частичное схематическое описание состояния его внимания.

Приведенный здесь пример относится к сознанию яблока. Однако та же логика может применяться ко всему - к сознанию звука, воспоминаниям или к себе в целом.

В AST, поскольку мы заявляем, что мы обладаем сознанием, что-то в мозгу должно было вычислить необходимую информацию о сознании, чтобы система могла выдать это утверждение. AST предлагает адаптивную функцию к этой информации: она служит внутренней моделью одной из самых важных функций мозга - внимания.

Контроль внимания

Центральная гипотеза AST состоит в том, что мозг конструирует внутреннюю модель внимания, схему внимания. Основная адаптивная функция этой схемы внимания - обеспечение лучшего и более гибкого управления вниманием. В теории управления динамическими системами система управления работает лучше и более гибко, если она строит внутреннюю модель объекта, которым она управляет. Автоматическая система пилотирования самолета будет работать лучше, если она будет включать модель динамики самолета. Контроллер воздуха и температуры для здания работает лучше, если он включает в себя богатую прогностическую модель воздушного потока и динамики температуры в здании. Контроллер внимания мозга работает лучше, создавая богатую внутреннюю модель того, что такое внимание, как оно изменяется со временем, каковы его последствия и в каком состоянии оно находится в любой момент.

Поэтому большая часть экспериментальных исследований AST сосредоточена на управлении вниманием. В частности, когда люди относительно менее осведомлены о визуальном стимуле, но все же направляют внимание на этот стимул, ведет ли внимание внимание так, как если бы его контролер имел ослабленную или отсутствующую внутреннюю модель? Первоначальные эксперименты предполагают, что это может быть правдой, хотя для подтверждения этого потребовалось бы гораздо больше экспериментов.[2][6]

Социальное познание

Согласно одному предложению в AST, мозг не только создает схему внимания для моделирования своего собственного состояния внимания, но также использует тот же механизм для моделирования состояний внимания других людей. Фактически, точно так же, как мы приписываем осознавание себе, мы также приписываем его другим. В этом предложении одна из основных адаптивных функций схемы внимания предназначена для использования в социальном познании. Поэтому некоторые исследования AST фокусируются на пересечении собственных требований осведомленности и приписывания осведомленности другим. Первоначальные исследования с использованием сканирования мозга у людей показывают, что оба процесса задействуют корковые сети, которые сходятся на височно-теменное соединение.[7][8]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Грациано М.С. (19 сентября 2013 г.). Сознание и социальный мозг. ОУП США. ISBN  978-0-19-992864-4.
  2. ^ а б c d е ж Уэбб TW, Грациано М.С. (2015). «Теория схемы внимания: механистический учет субъективного осознавания». Фронт Психол. 6: 500. Дои:10.3389 / fpsyg.2015.00500. ЧВК  4407481. PMID  25954242.
  3. ^ Грациано М.С. (2016). "Сознание спроектировано" (PDF). Журнал исследований сознания. 23 (11–12): 98–115.
  4. ^ а б Франкский К. (2016). «Не разочарован: ответ комментаторам». Журнал исследований сознания. 23 (11–12): 256–289.
  5. ^ Грациано М.С. (14.11.2017). "Теория схемы внимания: основа инженерного искусственного сознания". Границы робототехники и искусственного интеллекта. 4: 60. Дои:10.3389 / frobt.2017.00060.
  6. ^ а б Уэбб Т.В., Кин Х.Х., Грациано М.С. (2016). «Влияние осознания на контроль внимания» (PDF). J Cogn Neurosci. 28 (6): 842–51. Дои:10.1162 / jocn_a_00931. PMID  26836517.
  7. ^ Келли Ю.Т., Уэбб Т.В., Мейер Д.Д., Аркаро М.Дж., Грациано М.С. (2014). «Приписывание осведомленности себе и другим» (PDF). Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 111 (13): 5012–7. Bibcode:2014PNAS..111.5012K. Дои:10.1073 / pnas.1401201111. ЧВК  3977229. PMID  24639542.
  8. ^ Уэбб Т.В., Игельстрём К.М., Шургер А., Грациано М.С. (2016). «Корковые сети, участвующие в визуальном осознании независимо от зрительного внимания». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 113 (48): 13923–13928. Дои:10.1073 / pnas.1611505113. ЧВК  5137756. PMID  27849616.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка