Читать онлайн «Модели адаптивного поведения - естественнонаучный подход к развитию информационных технологий. -»

Статья принята в печать в журнал «Информационные технологии и вычислительные системы», 2004, N. 1 МОДЕЛИ АДАПТИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ – ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ ПОДХОД К РАЗВИТИЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ* В. Г. Особое внимание уделяется работам Массачусетского университета (исследования Р. Саттона и Э. Барто по методу обучения с подкреплением) и работам AnimatLab (Париж) по анализу формирования архитектур управления на основе симбиоза 1) индивидуального обучения, 2) онтогенетического развития анимата, и 3) эволюционной оптимизации. Статья также включает изложение оригинальных моделей эволюционного возникновения целенаправленного адаптивного поведения. На основе материала статьи развивается дискуссия о будущем науки, инициированная Г. Г. Малинецким [1]. В процессе биологической эволюции возникли чрезвычайно сложные и вместе с тем удивительно эффективно функционирующие живые организмы. Эффективность, гармоничность и согласованность работы "компонент" живых существ обеспечивается биологическими управляющими системами. Но каковы эти управляющие системы? Какие информационные процессы обеспечивают их работу? Какие архитектуры и принципы функционирования биологических систем управления обеспечивают способность животных приспосабливаться, адаптироваться к постоянно меняющимся условиям во внешней среде? До какой степени исследования биологических адаптивных систем могут способствовать развитию информационных технологий? В настоящей статье речь пойдет об исследованиях, направленных на изучение этих интригующих проблем, а именно о современных исследованиях в области моделирования адаптивного поведения. Это направление исследований сложилось сравнительно недавно и основная его цель – изучение систем управления адаптивным поведением живого или искусственного организма (робота или компьютерной модели). В 1-м разделе мы охарактеризуем в целом направление исследований "Адаптивное поведение", а также тесно связанное с ним направление "Искусственная жизнь". В разделе 2 характеризуются компьютерные методы, используемые в этих исследованиях, в частности, описывается простой и изящный метод обучения с подкреплением, разработанный Р. Саттоном и Э. Барто (Массачусетский университет). В разделе 3 излагаются подходы к исследованиям адаптивного поведения, разрабатываемые в AnimatLab – одной из ведущих лабораторий в этой области. Далее (раздел 4) обсуждается общий концептуальный подход, который естественно использовать в будущих исследованиях, основанный на теории функциональных систем П. К.