Ο Άγγλος νευροφυσιολόγος και πρωτοπόρος της ρομποτικής δημιούργησε τις περίφημες κυβερνητικές «χελώνες» του Γκρέυ Γουόλτεράρχισε να δημιουργεί το 1948 και συνέχισε τα πειράματά του με βιομορφικά ρομπότ μέχρι το 1951. Ο Γκρέι Γουόλτερ τους αποκάλεσε machina speculatrix, αλλά έμειναν στην ιστορία ως «χελώνες». Οι «χελώνες» ήταν αυτοκινούμενα ηλεκτρομηχανικά καρότσια ικανά να σέρνονται προς ή μακριά από το φως, να αποφεύγουν τα εμπόδια και να εισέρχονται σε μια «γούρνα τροφοδοσίας» για να επαναφορτίσουν τις νεκρές μπαταρίες. Οι αυτόνομες μηχανές του Γκρέι Γουόλτερ έμοιαζαν πραγματικά με χελώνες στην εμφάνισή τους και στη βραδύτητα δράσης τους. Η κύρια διαφορά τους ήταν η ικανότητα να ενεργούν όχι μόνο σύμφωνα με ένα «άκαμπτο», προκαθορισμένο πρόγραμμα, όπως έδρασαν τα περισσότερα ρομπότ που δημιουργήθηκαν εκείνη την εποχή, αλλά και λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες που καθορίζονται από την κατάσταση και το περιβάλλον.
Ο πατέρας της κυβερνητικής, Norbert Wiener, στο διάσημο βιβλίο του «I am a Mathematician», περιγράφει το έργο του Walter ως εξής: «Έχοντας κατανοήσει, περίπου την ίδια στιγμή με εμένα, την αναλογία μεταξύ της ανατροφοδότησης σε μια μηχανή και του ανθρώπινου νευρικού συστήματος Ο Walter άρχισε να σχεδιάζει μηχανισμούς που θα επαναλάμβαναν τη συμπεριφορά των ζώων. Οι χελώνες» ήταν εξοπλισμένες με μια συσκευή που τους βοηθούσε να μην συγκρούονται μεταξύ τους όταν κινούνταν και, επιπλέον, μια συσκευή χάρη στην οποία, όταν ένιωθαν «πείνα», δηλαδή εξαντλήθηκαν οι μπαταρίες, πήγαιναν σε μια ειδική « τόπος σίτισης» όπου κατάπιαν ηλεκτρισμό μέχρι να επαναφορτιστούν οι μπαταρίες».
Συνολικά, ο Γκρέι Γουόλτερ δημιούργησε περισσότερες από 8 «χελώνες». Η πρώτη από τις "χελώνες" - Elmer (Elmer - ένα ηλεκτρομηχανικό ρομπότ) - κατασκευάστηκε με τη μορφή ενός μικρού τρίτροχου καροτσιού, στο οποίο εγκαταστάθηκαν δύο ηλεκτρικοί κινητήρες που τροφοδοτούνται από μπαταρίες. Ο πρώτος κινητήρας εξασφάλιζε την κίνηση προς τα εμπρός της συσκευής, ο δεύτερος, που βρίσκεται στην κολόνα του τιμονιού, άλλαξε την κατεύθυνση κίνησης. Οι κινητήρες ελέγχονταν με ηλεκτρομαγνητικά ρελέ. Τα ευαίσθητα στοιχεία της «χελώνας» ήταν ένα φωτοκύτταρο που βρισκόταν στην κολόνα του τιμονιού και μια μηχανική επαφή που έκλεινε όταν χτυπούσε ένα εμπόδιο. Η συμπεριφορά ελεγχόταν χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα ανάδρασης χτισμένο σε δύο μόνο τεχνητούς νευρώνες.
Παρά την απλή συσκευή, η "χελώνα" επέδειξε ουσιαστική και μερικές φορές πολύ αστεία συμπεριφορά βασισμένη σε τρεις καταστάσεις: αναζήτηση φωτός ("πείνα"), στροφή προς το φως και αποφυγή έντονου φωτός και εμποδίων ("πόνος").
Ενώ η μπαταρία της χελώνας ήταν φορτισμένη, συμπεριφερόταν σαν ένα καλοφαγωμένο ζώο: σε χαμηλό φωτισμό ή στο σκοτάδι, κινούνταν αργά στο δωμάτιο, σαν να έψαχνε για κάτι. όταν αντιμετώπισε οποιοδήποτε εμπόδιο (μπουφέ, πόδι τραπεζιού κ.λπ.), σταμάτησε, γύρισε στο πλάι και περπάτησε γύρω από αυτό το εμπόδιο. Εάν εμφανιζόταν μια φωτεινή πηγή φωτός στο δωμάτιο, ο Έλμερ σύντομα θα την «παρατηρούσε» και θα κινούνταν προς το φως (θετικός τροπισμός). (Για πληροφορίες σχετικά με το πώς να φτιάξετε ένα απλό ρομπότ που αντιδρά στο φως, διαβάστε το άρθρο "Πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ: Το απλούστερο ρομπότ σε ένα μόνο τσιπ.") Ωστόσο, όταν έφτασε πολύ κοντά στο φως, απομάκρυνε αυτό, «φοβάται» να τυφλωθεί (αρνητικός τροπισμός) . Στη συνέχεια κινήθηκε γύρω από την πηγή φωτός, βρίσκοντας τις βέλτιστες συνθήκες για τον εαυτό του και διατηρώντας τις συνεχώς (ομοιόσταση). Καθώς η μπαταρία αποφορτίστηκε, η χελώνα άρχισε να δείχνει όλο και περισσότερο ενδιαφέρον για την πηγή φωτός, καθώς φώτιζε τον "τροφοδότη" - το μέρος για τη φόρτιση της μπαταρίας. Όταν η μπαταρία ήταν τόσο αποφορτισμένη που χρειαζόταν επαναφόρτιση, η χελώνα περπάτησε με τόλμη προς την πηγή φωτός και συνδέθηκε με τις επαφές ισχύος του φορτιστή. Έχοντας λάβει "τροφή" - μια νέα παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, απομακρύνθηκε από τον φορτιστή και περιπλανήθηκε ξανά στο δωμάτιο αναζητώντας μια αφωτισμένη γωνιά.
Μια άλλη χελώνα - Elsie (Elsie - Electro-Light sensitiv - electro-light-sensitive ρομπότ) - συμπεριφέρθηκε λίγο διαφορετικά: αντιδρούσε πιο ενεργά στις παραμικρές αλλαγές στον φωτισμό, κινούνταν πιο γρήγορα και περισσότερο, ξόδευε περισσότερη ενέργεια και επισκεπτόταν τον τροφοδότη συχνότερα .
Ανάμεσα σε δύο πηγές φωτός, οι «χελώνες» ταξίδευαν από τη μια στην άλλη σαν τον γάιδαρο του Μπουριντάν, ο οποίος, ως γνωστόν, πέθανε από την πείνα ενώ βρισκόταν ανάμεσα σε δύο πανομοιότυπες θημωνιές, μη μπορώντας να διαλέξει ποια ήταν πιο νόστιμη. Δύο χελώνες «είδαν» και «αναγνώρισαν» η μία την άλλη από την αναμμένη λάμπα και σύρθηκαν η μία προς την άλλη.
Διάγραμμα κυκλώματος μιας ρομποτικής χελώνας που χρησιμοποιεί σωλήνες κενού.
Ακόμα πιο ενδιαφέρον ήταν η τρίτη χελώνα - Cora (Cora - Conditional Reflex Automat - υπό όρους αντανακλαστικό μηχάνημα). Αυτό το κυβερνητικό ζώο δεν είχε μόνο «όραση» και «αφή», αλλά και «ακοή»: ο Γκρέι Γουόλτερ πρόσθεσε ένα μικρόφωνο στις αισθήσεις του. Επιπλέον, θα μπορούσε να εκπαιδευτεί αναπτύσσοντας κάτι σαν ένα ρυθμισμένο αντανακλαστικό σε αυτόν (χάρη στην παρουσία ενός στοιχείου μνήμης με τη μορφή ενός πυκνωτή ικανού να διατηρήσει το συσσωρευμένο ηλεκτρικό φορτίο για κάποιο χρονικό διάστημα).
Όπως γνωρίζετε, ένα εξαρτημένο αντανακλαστικό είναι αποτέλεσμα μάθησης, συνήθειας. Δεν είναι καθόλου τυχαίο που οι Βρετανοί το αποκαλούν Learned reflex, δηλαδή διδασκόμενο, μαθημένο αντανακλαστικό. Εάν επαναλάβετε την επίδειξη ενός εξαρτημένου αντανακλαστικού πολλές φορές χωρίς να το ενισχύσετε, δηλ. χωρίς να πραγματοποιήσετε τη συνδυασμένη δράση άνευ όρων και εξαρτημένων ερεθισμάτων από καιρό σε καιρό, τότε το ρυθμισμένο αντανακλαστικό εξασθενεί (ξεχνιέται) και τελικά εξαφανίζεται εντελώς.
Ο Walter ανέπτυξε ένα εξαρτημένο αντανακλαστικό στη χελώνα του Cora, μαθαίνοντάς της να σταματά μπροστά σε ένα εμπόδιο και να στρίβει στην άκρη όταν του δίνεται ένα ηχητικό σήμα - ένα σφύριγμα. Για να το κάνει αυτό, έδινε σήμα (σφύριγμα) κάθε φορά που η Cora, ενώ κινούνταν στο δωμάτιο, συναντούσε οποιοδήποτε εμπόδιο. Στην αρχή η χελώνα δεν έδωσε σημασία στα σφυρίγματα. Ωστόσο, σύντομα ανέπτυξε ένα εξαρτημένο αντανακλαστικό: με το σήμα του σφυρίσματος, σταματούσε, οπισθοχώρησε και γύριζε στο πλάι, ακόμα κι αν δεν υπήρχε εμπόδιο μπροστά της. Αλλά το εξαρτημένο αντανακλαστικό που αναπτύχθηκε με αυτόν τον τρόπο σύντομα εξαφανίστηκε εάν η Cora εξαπατήθηκε συχνά δίνοντας ένα σήμα σφυρίχτρας χωρίς εμπόδιο μπροστά της.
Η συμπεριφορά που έδειξαν τα ρομπότ του Γκρέι Γουόλτερ τους έδινε μεγάλη ομοιότητα με αληθινά έμβια όντα, το χαρακτηριστικό γνώρισμα των οποίων είναι η ικανότητα να ενεργούν εύστοχα, λαμβάνοντας υπόψη το περιβάλλον. Η αλληλεπίδραση μεταξύ του «νευρικού συστήματος» των χελωνών του και του περιβάλλοντος δημιούργησε απροσδόκητη και περίπλοκη συμπεριφορά. Οι «χελώνες» δεν επανέλαβαν ποτέ ακριβώς τη συμπεριφορά τους, αλλά ενεργούσαν πάντα στο πλαίσιο ενός γενικού προτύπου συμπεριφοράς, όπως κάνουν τα ζωντανά όντα.
Τροχιές χελωνών.
Στη συνέχεια, τέτοιες συσκευές που προσομοιώνουν τη συμπεριφορά των ζωντανών οργανισμών έγιναν αντικείμενο ιδιαίτερης προσοχής και μελέτης. Το ποντίκι που βρίσκει το δρόμο του σε έναν λαβύρινθο, ο οποίος κατασκευάστηκε από τον Αμερικανό μαθηματικό και κυβερνοδιακριτικό Claude Elwood Shannon, έγινε ευρέως γνωστό. Ένας σκίουρος που μαζεύει ξηρούς καρπούς και τους πηγαίνει στη φωλιά, που δημιούργησε ο Αμερικανός Έντμουντ Μπέρκλεϋ. ηλεκτρονικές αλεπούδες Barbara και Job, φτιαγμένες από τον Γάλλο φυσικό Albert Ducrocq, τη χελώνα του Eichler, η οποία μπορούσε να ανταποκριθεί στο φως, τον ήχο και την αφή (η ταυτόχρονη έκθεση σε δύο ερεθίσματα - την αφή και τον ήχο - προκάλεσε την εμφάνιση ενός εξαρτημένου αντανακλαστικού). Η αρχική χελώνα κατασκευάστηκε από υπαλλήλους του Ινστιτούτου Αυτοματισμού και Τηλεμηχανικής της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ R.R. Vasiliev και A.P. Πετρόφσκι.
Επίσης σε αυτόν τον τομέα, αξίζει να σημειωθεί η εργασία του Ιταλού νευρολόγου και κυβερνολόγου Valentino Braitenberg σχετικά με τη σύνθεση της βιολογικής συμπεριφοράς με απλά σχήματα. Το βιβλίο του, Vehicles: Experiments in Synthetic Psychology (1984), έχει γίνει κλασικό που έχει εμπνεύσει πολλούς ερευνητές.
Η δημιουργία βιομορφικών ρομπότ βασισμένων στις αρχές της λειτουργίας των βιολογικών συστημάτων πραγματοποιήθηκε στη συνέχεια από τους εξαιρετικούς ρομποτικούς Rodney Brooks, διευθυντή του Εργαστηρίου Επιστήμης Υπολογιστών και Τεχνητής Νοημοσύνης του MIT, και τον Mark W. Tilden, δημιουργό της τεχνολογίας BEAM - ένα νέο παράδειγμα στη σύγχρονη ρομποτική. Σκέφτηκαν να δημιουργήσουν ρομποτικά συστήματα βασισμένα σε αντανακλαστικά, υλοποιημένα σε χαμηλό επίπεδο υλικού.
Το 2006, ο επιστήμονας του Κέιμπριτζ, Λάμπρος Μαλαφούρης, έκανε μια ενδιαφέρουσα παρατήρηση στο άρθρο του «Η Γνωσιακή Βάση της Δέσμευσης Υλικού: Εκεί όπου ο εγκέφαλος, το σώμα και ο πολιτισμός συγχέονται». Ο Μαλαφούρης εικάζει ότι ο λόγος που οι ρομποτικές χελώνες του Γκρέι Γουόλτερ δούλευαν τόσο καλά στα μέσα της δεκαετίας του 1950 (ενώ η παραδοσιακή τεχνητή νοημοσύνη γενικά απέτυχε) είναι ότι χρειάζεται ένας βρόχος ανάδρασης για να διαμορφωθούν οι συνδέσεις εγκεφάλου-σώματος-περιβάλλοντος. Η παραδοσιακή τεχνητή νοημοσύνη προσπάθησε να απομονώσει τη συνείδηση ως «ασωματωμένο φάντασμα που επεξεργάζεται πληροφορίες». Η κερδοσκοπία της αυτόνομης μηχανής του Γκρέι Γουόλτερ βασίστηκε λιγότερο στις ιδέες του Τούρινγκ παρά στις κυβερνητικές ιδέες ανατροφοδότησης του Νόρμπερτ Γουάινερ. Επομένως, δεν πρέπει να προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι οι «χελώνες» του Walter παρουσίασαν το είδος της απροσδόκητης και ποικίλης συμπεριφοράς που μπορεί να βρεθεί στη φύση.
Ο William Gray Walter ήταν ένας από τους πρωτοπόρους σε δύο επιστημονικούς τομείς - τη νευροφυσιολογία και τη ρομποτική. Ήταν ένας από τους πρώτους στο Ηνωμένο Βασίλειο που χρησιμοποίησε τη μέθοδο ηλεκτροεγκεφαλογραφίας και διαπίστωσε ότι χρησιμοποιώντας ορισμένες παραμέτρους του ηλεκτροεγκεφαλογράμματος είναι δυνατό να προσδιοριστεί σε ποιο μέρος του εγκεφάλου διαταράσσεται η λειτουργία των νευρικών κυττάρων και πώς ακριβώς διαταράσσεται. Επιπλέον, ο Γκρέι Γουόλτερ ήταν μέλος της διεπιστημονικήςΛέσχηΑναλογία , οι κάτοικοι του οποίου συζήτησαν για την τότε νέα επιστήμη της κυβερνητικής. Ο Walter, χρησιμοποιώντας τις γνώσεις του στη νευροεπιστήμη, δημιούργησε πολλά ρομπότ που μπορούν να αλλάξουν τη «συμπεριφορά» τους ανάλογα με το τι συμβαίνει γύρω τους. Και παρόλο που πολλοί πίστευαν ότι οι μηχανές του Γκρέι Γουόλτερ δεν ήταν τίποτα άλλο από χειροτεχνίες για ψυχαγωγία και βασική εκπαίδευση στη ρομποτική, οι «χελώνες» του Γουόλτερ (όπως τις αποκαλούσε ο σχεδιαστής) βασίζονται σε ενδιαφέρουσες βιολογικές αρχές.
Οι γονείς του Γκρέι Γουόλτερ, δημοσιογράφοι από τις ΗΠΑ, γνωρίστηκαν στην Ιταλία. Ο γιος τους γεννήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες, αλλά το ζευγάρι αποφάσισε ότι θα μεγαλώσει το γιο του στο Ηνωμένο Βασίλειο. Ο Γκρέι Γουόλτερ αποφοίτησε από το King's College του Κέιμπριτζ, αλλά δεν μπόρεσε να πάρει θέση ως ερευνητής στο πανεπιστήμιο, γι' αυτό και αναγκάστηκε να διεξάγει νευροφυσιολογική έρευνα σε κλινικές του Λονδίνου το 1939 άνοιξε το Νευρολογικό Ινστιτούτο Επιβάρυνσης του Ινστιτούτου, που σήμερα δεν λειτουργεί, όπου εργάστηκε μέχρι το ατύχημα του το 1970.
Κατά ειρωνικό τρόπο, το περιστατικό που οδήγησε στην παραίτηση του Walter είχε άμεση σχέση με τον τομέα των ερευνητικών του ενδιαφερόντων: ήταν μια εγκεφαλική βλάβη που υπέστη σε τροχαίο ατύχημα. (Δυστυχώς, ο επιστήμονας δεν ανάρρωσε ποτέ πλήρως από αυτόν τον τραυματισμό και πέθανε το 1977 σε ηλικία 67 ετών.) Ο Γκρέι Γουόλτερ ήταν ο πρώτος που συνέδεσε ορισμένα πρότυπα εγκεφαλικής δραστηριότητας, ορατά στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, με νευρολογικές και ψυχιατρικές παθολογίες.
Ηλεκτροεγκεφαλογραφία
Το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG) είναι μια καταγραφή της συνολικής ηλεκτρικής δραστηριότητας των εγκεφαλικών κυττάρων χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια που είναι εγκατεστημένα στο τριχωτό της κεφαλής και λιπαίνονται με ηλεκτρικά αγώγιμο τζελ. Ο αριθμός των ηλεκτροδίων μπορεί να ποικίλλει. Οι σύγχρονες συσκευές χρησιμοποιούν συνήθως 64-128 τεμάχια. Τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται συμμετρικά σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο σύστημα. Το πιο διάσημο από αυτά τα συστήματα ονομάζεται "10-20". Αυτοί οι αριθμοί αντιπροσωπεύουν ποσοστά της απόστασης μεταξύ δύο ακραίων σημείων στο κρανίο. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ρυθμών στην εγκεφαλική δραστηριότητα, που χαρακτηρίζονται από τα γράμματα του ελληνικού αλφαβήτου: ρυθμοί άλφα, βήτα, γάμμα, δέλτα, μου, σίγμα, θήτα και κάπα. Ουσιαστικά πρόκειται για κύματα που διαφέρουν μεταξύ τους σε συχνότητα και πλάτος. Μερικοί από αυτούς τους ρυθμούς εμφανίζονται με τα μάτια ανοιχτά, κάποιοι με τα μάτια κλειστά. Ο ρυθμός δέλτα είναι φυσιολογικός σε άτομα που κοιμούνται και ο ρυθμός θήτα είναι φυσιολογικός σε άτομα που είναι κουρασμένα ή έτοιμα να αποκοιμηθούν. Επιπλέον, οι περισσότεροι ρυθμοί ΗΕΓ εμφανίζονται φυσιολογικά μόνο σε ορισμένες συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου και η εμφάνισή τους σε άλλες περιοχές μπορεί να αποτελεί ένδειξη προβλημάτων στη λειτουργία του νευρικού συστήματος.
Ο Γκρέι Γουόλτερ όχι μόνο ανακάλυψε τη σύνδεση μεταξύ των «εγκεφαλικών κυμάτων» και των νευρικών παθολογιών, αλλά ήταν ο πρώτος που κατέγραψε μερικούς ρυθμούς ΗΕΓ. Ο Walter ήταν ένας από τους πρώτους που χρησιμοποίησε γενικά τη μέθοδο ηλεκτροεγκεφαλογραφίας στη Μεγάλη Βρετανία. Ο επιστήμονας άρχισε να ενδιαφέρεται για την ηλεκτροφυσιολογία αφού επισκέφθηκε το 1935 το γερμανικό εργαστήριο του Hans Berger, του ερευνητή που κατέγραψε πρώτος ένα ηλεκτροεγκεφαλογράφημα από την επιφάνεια του ανθρώπινου κεφαλιού. Ο ίδιος ο Μπέργκερ χρησιμοποίησε μόνο δύο ηλεκτρόδια, στο μέτωπο και στο πίσω μέρος του κεφαλιού, και κατάφερε να καταγράψει μόνο τον άλφα ρυθμό. (Όπως αποδείχθηκε αργότερα, ο ρυθμός άλφα είναι χαρακτηριστικός κυρίως των ινιακών περιοχών.) Οι Γερμανοί συνάδελφοι του Μπέργκερ τον θεωρούσαν εκκεντρικό και η μέθοδος που χρησιμοποίησε θεωρήθηκε απίθανη.
Σε αντίθεση με τους Γερμανούς σκεπτικιστές, ο Γκρέι Γουόλτερ εμπνεύστηκε να μελετήσει τα «εγκεφαλικά κύματα». Επιστρέφοντας στην πατρίδα του, σχεδίασε τον δικό του ηλεκτροεγκεφαλογράφο, παίρνοντας ως βάση τη συσκευή του Berger και περιπλέκοντάς την. Ένα χρόνο αργότερα, το 1936, ο Walter απέδειξε τη σύνδεση ενός ασυνήθιστου ρυθμού ΗΕΓ και της σχιζοφρένειας σε έναν από τους ασθενείς στη νευρολογική κλινική. Αποδείχθηκε ότι τα καρκινικά κύτταρα του ασθενούς εμφάνιζαν ανώμαλη δραστηριότητα και η θέση αυτής της δραστηριότητας στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα συνέπεσε ακριβώς με τα δεδομένα για τη θέση του όγκου που ελήφθησαν με άλλες μεθόδους. Λίγο καιρό αργότερα, ο Γκρέι Γουόλτερ διαπίστωσε ότι πολλοί ασθενείς με επιληψία συχνά εμφανίζουν ρυθμό δέλτα κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης, ενώ συνήθως είναι χαρακτηριστικό του βαθύ ύπνου.
Στα τέλη της δεκαετίας του 1940, ο Walter σκέφτηκε την ιδέα: ίσως οι ρυθμοί ΗΕΓ όχι μόνο αντικατοπτρίζουν τη γενική κατάσταση ενός ατόμου, αλλά και πώς ο εγκέφαλος «σαρώνει» τον χώρο γύρω από τον ιδιοκτήτη του, λαμβάνοντας διάφορα αισθητηριακά ερεθίσματα; Επιπλέον, το 1960, ο επιστήμονας ανακάλυψε το λεγόμενο δυναμικό ετοιμότητας, η ύπαρξη του οποίου, παρεμπιπτόντως, θέτει υπό αμφισβήτηση την ύπαρξη ελεύθερης βούλησης στους ανθρώπους. Η δυνατότητα ετοιμότητας εμφανίζεται στον προκινητικό φλοιό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων πριν το άτομο κάνει οποιαδήποτε κίνηση και, το πιο σημαντικό, προτού το υποκείμενο συνειδητοποιήσει ότι πρόκειται καν να κάνει αυτή την κίνηση.
«Χελώνες» του Walter
Ο Γκρέι Γουόλτερ άρχισε να κατασκευάζει διάφορες μονάδες από παιδί μαζί με τον πατέρα του. Στην ενήλικη ζωή, αυτό το χόμπι δεν εξαφανίστηκε και ο Walter συνέχισε να δημιουργεί κινούμενα αυτοκίνητα. Μόνο τώρα είχε γνώση της δομής του νευρικού συστήματος και των επιτευγμάτων της κυβερνητικής. Στα νιάτα του, ο Γκρέι Γουόλτερ συμπαθούσε τις ιδέες του Ιβάν Πέτροβιτς Παβλόφ για τα εξαρτημένα αντανακλαστικά και μάλιστα πήγε να σπουδάσει στο εργαστήριο του νομπελίστα στην Αγία Πετρούπολη. Ωστόσο, ο Walter ενδιαφερόταν περισσότερο να μελετήσει πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος στο σύνολό του και όχι πώς είναι διατεταγμένα τα μεμονωμένα αντανακλαστικά τόξα. Σύμφωνα με τον επιστήμονα, ένας μεγάλος αριθμός συνδέσεων μεταξύ πολλών λογικών στοιχείων θα μπορούσε να προσφέρει πολύπλοκη συμπεριφορά όχι χειρότερη από πολλούς παρόμοιους αλλά ασθενώς διασυνδεδεμένους «νευρώνες». Επιπλέον, πίστευε ότι η τεχνητή νοημοσύνη πρέπει να δημιουργείται με βάση αναλογικά στοιχεία, όχι ψηφιακά (η χρήση των τελευταίων υποστήριζε, ειδικότερα, ο Άλαν Τούρινγκ, συνάδελφος του Walter στο Ratio club).
Ο Walter έχει επανειλημμένα τονίσει ότι χρησιμοποιεί κυρίως βιολογικές αρχές όταν δημιουργεί τα ρομπότ του. Εξαιτίας της βραδύτητας και της εμφάνισής τους σε οκλαδόν, ο Γκρέι Γουόλτερ αποκάλεσε τα ρομπότ του χελώνες και επιπλέον, έδωσε ονόματα σε κάθε μονάδα. Τα πρώτα δείγματα ονομάζονταν Elmer (ELMER: Electro-MEchanical Robot) και Elsie (ELSIE: Electro-mechanical robot, Light-Sensitive with Internal and External stability). Το γενικό όνομα των ρομπότ κατασκευάστηκε με την ίδια αρχή με τα ονόματα των ειδών των ζωντανών οργανισμών: ο Έλμερ και η Έλσι ανήκαν σε ένα «είδος» Μηχανήspeculatrix.
« Χελώνες«Είχε όσο το δυνατόν πιο απλή δομή: τρεις τροχούς, δύο κινητήρες, δύο ρελέ, δύο πυκνωτές και ένα φωτοκύτταρο. Όλα αυτά συναρμολογήθηκαν από εξαρτήματα από παλιές ηλεκτρικές συσκευές και ρολόγια και καλύφθηκαν με ένα "κέλυφος" - ένα βελτιωμένο περίβλημα. Ο απλός σχεδιασμός σχεδιάστηκε για να μοντελοποιεί σημαντικές μορφές συμπεριφοράς - εξερεύνηση του περιβάλλοντος χώρου, αναζήτηση και επίτευξη στόχων. Φωτοκύτταρο στο «κεφάλι» του ρομπότ. Επιπλέον, ο Έλμερ και η Έλσι δούλευαν ασύρματα και ήρθαν να επαναφορτιστούν μόνοι τους σε ένα ειδικό κουτί με μια λάμπα μέσα. Ταυτόχρονα, «άτομα» Μηχανήspeculatrixμπορούσε να περάσει γύρω από διάφορα εμπόδια - για παράδειγμα, καθρέφτες στους οποίους οι ίδιοι αντανακλώνονταν μαζί με πηγές φωτός. Είναι αλήθεια ότι τα ρομπότ "χόρεψαν" μπροστά στους καθρέφτες για αρκετή ώρα, σαν να αναρωτιόντουσαν τι να κάνουν στη συνέχεια. Σε ορισμένες σημειώσεις του Walter, αναφέρεται σε αυτή τη συμπεριφορά ως παράδειγμα αυτοαναγνώρισης, κάτι που είναι απίθανο να είναι αληθινό.
Οι μεταγενέστερες εκδόσεις των "χελωνών" θα μπορούσαν να προτιμήσουν μία από τις δύο πανομοιότυπες πηγές φωτός. Επιπλέον, ο Γκρέι Γουόλτερ βελτίωνε συνεχώς την ταχύτητα και τις τροχιές τους στην αναζήτηση αντικειμένων. Και ένα από τα πιο πρόσφατα μοντέλα ρομπότ του Walter, το Irma (IRMA: Innate Releasing Mechanism Analogue), σχεδιάστηκε για να αλλάζει τη «συμπεριφορά» του ανάλογα με τα σήματα που δίνει ένα άλλο ρομπότ. Έτσι, οι δύο Ίρμα μπορούσαν να προσαρμόσουν τις ενέργειές τους ο ένας στις «ενέργειες» του άλλου.
Οι οπαδοί του Walter ανέπτυξαν «χελώνες» ακόμη και αφού ο ίδιος ο ερευνητής σταμάτησε τις δραστηριότητές του. Νέα μοντέλα ρομπότ ανταποκρίθηκαν όχι μόνο στο φως, αλλά και στους ήχους. Στη συνέχεια, οι «χελώνες» άρχισαν να συνδέονται με υπολογιστές, οι οποίοι έδωσαν στα ρομπότ σήματα να δράσουν. Τέτοιες μηχανές βασίστηκαν σε ελαφρώς διαφορετικές αρχές από αυτές του Γκρέυ Γουόλτερ.
Αρχειακά ΆρθραΣτη δεκαετία του 1950, ένας Βρετανός νευροεπιστήμονας σχεδίασε ρομπότ για τη μελέτη ζητημάτων ελευθερίας επιλογής, αυτορρύθμισης και κοινωνικής συμπεριφοράς στις μηχανές.
Η τεχνολογική πρόοδος είναι ένας φορέας που στοχεύει στο μέλλον. Η ποσότητα της γνώσης που συσσωρεύει η ανθρωπότητα, παρόμοια με έναν ισχυρό κινητήριο κινητήρα, οδηγεί τους ερευνητές του παρόντος σε νέες τεχνολογικές ανακαλύψεις. Και μόνο αν προσεγγίσετε αυτό το διάνυσμα αρκετά κοντά, θα παρατηρήσετε ότι αντιπροσωπεύει μια σπείρα, οι στροφές της οποίας είναι συχνά επαναλήψεις προηγούμενων εφευρέσεων με βάση τις δυνατότητες του παρόντος.
Αυτή η ιδέα προκλήθηκε από μια επίσκεψη στον ιστότοπο "Modular Robotics", όπου μια φιλική ομάδα επιστημόνων από κορυφαία πανεπιστήμια των ΗΠΑ αναπτύσσει μια πραγματική περιποίηση - ηλεκτρονικά κυβάκια, από τα οποία μπορείτε εύκολα να δημιουργήσετε διάφορες εκδόσεις ρομπότ.
Διασκέδαση για παιδιά; Αναμφίβολα. Αλλά και κάτι περισσότερο: εκλαΐκευση των επιστημονικών επιτευγμάτων, η επιθυμία να εμπλέκονται άνθρωποι μακριά από τη ρομποτική και την πληροφορική σε προηγμένες εξελίξεις σε αυτούς τους τομείς.
Τα παιδιά που έπαιζαν με κυβάκια στη φωτογραφία μου θύμισαν μια φωτογραφία πριν από εξήντα χρόνια. Δείχνει ένα παιδί να παίζει με την ELSIE, μια ρομποτική χελώνα, μια από τις πολλές εκπληκτικές δημιουργίες του Βρετανού νευροεπιστήμονα Γκρέι Γουόλτερ.
Στις αρχές της δεκαετίας του πενήντα του περασμένου αιώνα, οι ηλεκτρομηχανικές «χελώνες» του Δρ Walter, που αναπτύχθηκε από αυτόν για να μελετήσει τα αντανακλαστικά και τους μηχανισμούς συμπεριφοράς των ζωντανών όντων, προκάλεσαν πραγματική αναταραχή στους απλούς ανθρώπους, εισάγοντας τους απλούς ανθρώπους στις έννοιες της «κυβερνητικής». «τεχνητή νοημοσύνη» και «τεχνητή ζωή» και αποκαλυπτική Για αυτούς, οι ορίζοντες της επιστήμης είναι απεριόριστοι.
Γκρέυ Γουόλτερ. Νευροφυσιολόγος με τα χέρια του μηχανικού
1951 Το British Science Festival είναι μια μεγάλης κλίμακας έκθεση των επιστημονικών επιτευγμάτων Άγγλων επιστημόνων στη νότια όχθη του Τάμεση. Σκοπός της έκθεσης είναι να δείξει στους ανθρώπους που μόλις έζησαν τη φρίκη του πολέμου ότι η πρόοδος δεν σταματά και τα επιστημονικά επιτεύγματα του παρόντος θα καταστήσουν δυνατή την οικοδόμηση ενός υπέροχου κόσμου του μέλλοντος.
Πολυάριθμοι επισκέπτες της έκθεσης συνωστίζονται συνεχώς γύρω από το περίπτερο με ρομποτικές χελώνες - μηχανικά πλάσματα που ωστόσο συμπεριφέρονται σαν να είναι ζωντανά. Περιστρέφοντας το μόνο περισκοπικό τους μάτι, οι χελώνες κινούνται με σιγουριά προς την πηγή του φωτός - την «τροφή» τους και όταν συναντούν οποιοδήποτε εμπόδιο, το αποφεύγουν επιμελώς.
Η αφίσα του Βρετανικού Φεστιβάλ Επιστήμης του 1951 περιλαμβάνει "χελώνες" ELSIE
Οι εφημερίδες περιγράφουν με ενθουσιασμό ενδιαφέροντα γεγονότα που σχετίζονται με τις χελώνες ρομπότ. Έτσι, σε αυτά τα πλάσματα αρέσουν περισσότερο οι γυναίκες παρά οι άνδρες, προσκολλώνται στα πόδια τους. «Πεινασμένοι», οι ρομποτικές χελώνες ορμούν στο φως, στο σπίτι τους, όπου υπάρχει φορτιστής για τις μπαταρίες τους. Αλλά αν το δωμάτιο είναι πολύ φωτεινό ή τα φλας της κάμερας σβήσουν, αυτά τα πλάσματα χάνονται και αρχίζουν να τρέχουν γύρω-γύρω αναζητώντας καταφύγιο.
Την επίδειξη ρομποτικών χελωνών στην έκθεση πραγματοποίησε ο δημιουργός τους, ο τριανταοκτάχρονος γιατρός Γκρέι Γουόλτερ. Επιπλέον, «γιατρός» δεν σημαίνει επιστημονικό πτυχίο: ο Γκρέι Γουόλτερ είναι νευροφυσιολόγος.
Το 1951, ο Δρ Γκρέι Γουόλτερ ήταν επικεφαλής του τμήματος νευροφυσιολογίας στο Ινστιτούτο Μπουρντέν
Το 1951, ο Δρ Walter ήταν κορυφαίος ερευνητής στο Νευρολογικό Ινστιτούτο Bristol Bourdain, πρωτοπόρος στον τομέα της ηλεκτροεγκεφαλογραφίας του εγκεφάλου - η νεότερη κατεύθυνση στη μελέτη της ανώτερης νευρικής δραστηριότητας στους ανθρώπους.
Ο Γκρέι Γουόλτερ, γιος ενός Βρετανού δημοσιογράφου και ενός Αμερικανού δημοσιογράφου που γνωρίστηκαν στην Ιταλία κατά τη διάρκεια του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου, γεννήθηκε στο Κάνσας Σίτι, αλλά πέρασε ολόκληρη την ενήλικη ζωή του στην Αγγλία. Το 1928, έχοντας αποφοιτήσει από το King's College του Cambridge με πτυχίο στη φυσιολογία, ο Walter συνέχισε να εργάζεται σε μια διατριβή για την ψυχοφυσιολογία της νευρικής δραστηριότητας και των αντανακλαστικών.
Το ενδιαφέρον του Γκρέι Γουόλτερ για αυτόν τον τομέα δεν είναι τυχαίο. Ενώ ήταν ακόμη φοιτητής κολεγίου, επισκέφτηκε τη Ρωσία, στο εργαστήριο του νομπελίστα Ivan Petrovich Pavlov. Τα αποτελέσματα της έρευνας του μεγάλου Ρώσου φυσιολόγου σχετικά με την αντανακλαστική δραστηριότητα καθόρισαν την κατεύθυνση της περαιτέρω έρευνας από τον Δρ Walter.
Έχοντας σπουδάσει ηλεκτροεγκεφαλογραφία εγκεφάλου (EEG) στο Ινστιτούτο Bourdain, ο Γκρέι Γουόλτερ εμφανίζεται όχι μόνο ως λαμπρός νευροφυσιολόγος, έχοντας ανακαλύψει, για παράδειγμα, τους ρυθμούς δέλτα και θήτα του εγκεφάλου, αλλά και ως... εξαιρετικός μηχανικός. Τα περισσότερα από τα όργανα που χρειάζονται για την έρευνα (EEG) τα κατασκευάζει μόνος του σε ένα μικρό εργαστήριο μεταλλουργίας στο ινστιτούτο.
Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, οι γνώσεις και η εμπειρία του Γκρέι Γουόλτερ επικεντρώθηκαν στη θεραπεία και την αποκατάσταση ατόμων με τραυματικές εγκεφαλικές κακώσεις. Μετά την ολοκλήρωσή του, συνεχίζει την έρευνα σχετικά με την αντανακλαστική συμπεριφορά και το έργο των «δομικών στοιχείων» του εγκεφάλου - νευρώνων.
Αντιλαμβανόμενος τον εγκέφαλο ως ένα πολύπλοκο σύστημα ελέγχου, ο Walter θέλει να αποδείξει ότι η συμπεριφορά των ζωντανών όντων συνδέεται με τη συνεχή επεξεργασία των πληροφοριών που προέρχονται από το εξωτερικό και τη λήψη αποφάσεων για περαιτέρω ενέργειες, οι οποίες μεταδίδονται στους ενεργοποιητές - τους μύες.
Τότε ήταν που ο Δρ Walter είχε την επιθυμία να προσομοιώσει τη νευρική δραστηριότητα, να δημιουργήσει «τεχνητή ζωή». Εδώ είναι χρήσιμα οι δεξιότητές του ως μηχανολόγος και ηλεκτρολόγος μηχανικός, που αναπτύχθηκαν κατά τον σχεδιασμό των πρώτων ηλεκτροεγκεφαλογράφων.
ELMER, ELSIE, CORA, IRMA και... Wiener
Αξίζει να αναγνωριστεί: ηλεκτρομηχανικοί μηχανισμοί με αισθητηριακή ανάδραση δημιουργήθηκαν πριν από τις δημιουργίες του Walter. Έτσι, το 1928, επιδεικνύοντας τα τότε επιτεύγματα της ραδιοηλεκτρονικής, η εταιρεία Philips Radio κυκλοφόρησε το Philips Radio Dog, ή, εν συντομία, Philidog. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό αυτού του ηλεκτρομηχανικού παιχνιδιού ήταν η χρήση μιας φωτοκάθοδος ως αισθητήρα φωτός. Χάρη σε αυτόν, ο ραδιοσκύλος της Philips ακολούθησε μια πηγή φωτός, όπως έναν φακό στο χέρι του ιδιοκτήτη.
Η συμπεριφορά του Philidog δύσκολα μπορεί να ονομαστεί συνειδητή. Μάλλον, ήταν ένα πολυβόλο συσκευασμένο σε θήκη παιχνιδιών.
Ο Γκρέι Γουόλτερ σχεδίαζε να μοντελοποιήσει τη συνειδητή συμπεριφορά με βάση τις εκτεταμένες γνώσεις του στη νευροφυσιολογία. Και το έκανε! Η πρώτη του δημιουργία ήταν το ELMER (συντομογραφία του ElectroMechanical Robot). Κατασκευασμένο κυριολεκτικά από ό,τι υπήρχε στο χέρι, το Elmer ήταν ένα τρίτροχο καρότσι με ηλεκτρικό μπροστινό τροχό, η κίνηση και η περιστροφή του οποίου ελέγχονταν από δύο «νευρώνες» - κυκλώματα βασισμένα σε έναν ενισχυτή σωλήνα και ένα ρελέ.
Εν τω μεταξύ, ο Γκρέι Γουόλτερ περιέπλεκε τον σχεδιασμό των ρομποτικών χελωνών του. Η επόμενη δημιουργία του, το CORA (για το Conditioned Reflex Analogue), ήταν ένα πειραματικό κομμάτι και δεν έλαβε τόση δημόσια αναγνώριση όπως το ELSIE. Εν τω μεταξύ, η CORA ήταν αυτή που κατέπληξε τον δικό της δημιουργό επιδεικνύοντας τις απαρχές της μη προγραμματισμένης συμπεριφοράς. Ο σκοπός της δημιουργίας του CORA ήταν η προσομοίωση της ανάπτυξης ενός εξαρτημένου αντανακλαστικού.
Και αν ο Walter αποκαλούσε τους ELMER και ELSIE Machina Speculatrix (μηχανή έρευνας), τότε το όνομα Machina Docilis - μια μηχανή ικανή να μάθει - ήταν αρκετά κατάλληλο για την CORA.
Εκτός από τον φωτοαισθητήρα και τον αισθητήρα αφής, η CORA είχε ένα μικρόφωνο συντονισμένο σε μια συγκεκριμένη συχνότητα ήχου. Και το «νευρικό» του κύκλωμα ήταν περίπλοκο, αποκτώντας κάτι σαν βραχυπρόθεσμη μνήμη. Όταν η χελώνα αντιμετώπισε ένα εμπόδιο, ο ερευνητής ενίσχυσε αυτό το γεγονός σφυρίζοντας μια αστυνομική σφυρίχτρα (ο τρίτος ενισχυτής CORA ήταν συντονισμένος στη συχνότητά του). Η διαφοροποίηση δύο αισθητηριακών επιρροών θυμήθηκε το ρομπότ με τη μορφή μιας ενιαίας αντίδρασης - αποφεύγοντας το εμπόδιο.
Το «θαύμα» έγινε αφού ο ερευνητής αφαίρεσε το εμπόδιο. Το σφύριγμα έκανε το CORA να κινηθεί γύρω από ένα ανύπαρκτο σκαμνί, δείχνοντας έτσι την ανάπτυξη ενός εξαρτημένου αντανακλαστικού.
Εν τω μεταξύ, ο Γκρέι Γουόλτερ προσπάθησε να περιπλέξει τη συμπεριφορά της CORA. Εκμεταλλεύτηκε το γεγονός ότι τα σφυρίγματα της αγγλικής αστυνομίας είναι δίχρωμα. Ήταν στον δεύτερο τόνο του σφυρίσματος που ο Walter συντόνισε ένα άλλο κύκλωμα ακοής CORA, συνδέοντάς το με την αναζήτηση μιας πηγής φωτός. Τώρα εκπαίδευσε την CORA δημιουργώντας έναν τύπο σφυρίχτρας πριν η χελώνα αγγίξει το εμπόδιο και έναν άλλο πριν ανιχνεύσει το φως.
Τι συμβαίνει όμως αν καθορίσετε δύο τρύπες ταυτόχρονα, παράγοντας δύο τόνους ταυτόχρονα; Η απάντηση της CORA σε αυτό το δίλημμα ήταν πολύ παρόμοια με αυτή ενός ζωντανού όντος. Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας τέτοιων αντικρουόμενων πληροφοριών, η χελώνα κρύφτηκε σε μια σκοτεινή γωνία, κινούμενη νευρικά μέσα σε αυτήν, σαν να ηρεμούσε την αισθητηριακή υπερφόρτωση. Και μόνο με το πέρασμα του χρόνου τα περιγράμματα της επανήλθαν στο φυσιολογικό και βρήκε ξανά την ηρεμία και την ικανότητα να αναζητά μια «γούρνα τροφοδοσίας».
Ο Δρ Walter έχει αφιερώσει πολύ χρόνο στην έρευνα της συμπεριφοράς CORA. Συγκεκριμένα, προσπάθησε να της μάθει να ξεπερνά τον λαβύρινθο.
Η τελευταία ρομποτική χελώνα που δημιούργησε ο Walter ήταν το IRMA (Innate Releasing Mechanism Analogue). Χρησιμοποιώντας πολλά αντίγραφα του IRMA, ο νευροεπιστήμονας προσπάθησε να μελετήσει πτυχές της συμπεριφοράς των ζωντανών όντων σε μια ομάδα του είδους τους. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του IRMA ήταν η προσαρμογή της συμπεριφοράς του στην ομάδα κατά τη διάρκεια μιας κοινής αναζήτησης για μια πηγή φωτός.
Σήμερα ονομάζουμε τέτοιους μηχανισμούς αυτόνομους πράκτορες, ή «animats», αλλά στην εποχή του Walter η κυβερνητική μόλις στάθηκε στα πόδια της. Και ο Άγγλος νευροφυσιολόγος έγινε άθελά του ο απολογητής της στη Μεγάλη Βρετανία.
Χάρη στην ευρεία δημόσια φήμη των ρομπότ χελωνών του, τράβηξε την προσοχή τόσο της υπερπόντιας κυβερνητικής στο πρόσωπο του Norbert Wiener, όσο και των συμπατριωτών - επιστημόνων που εργάζονται σε συστήματα προσαρμοστικού ελέγχου προς το συμφέρον του στρατιωτικού τμήματος, στο πρόσωπο του Kenneth Craik.
Χάρη σε αυτό το τελευταίο, ο Γκρέι Γουόλτερ μπήκε στο «κλειστό κλαμπ» Ratio Club - μια κοινότητα επιστημόνων που εργάζονται για την κυβερνητική στο Ηνωμένο Βασίλειο. Το Ratio Club διήρκεσε από το 1949 έως το 1955. Εκτός από τον Craik, τα μέλη του περιλάμβαναν τον νευροχειρουργό John Bates, ο οποίος εργάστηκε με τον Craik σε αυτόματους σερβομηχανισμούς για βάσεις όπλων συστημάτων αεράμυνας, τον William Ashby και τον Alan Turing, που εκτελούσαν κυβερνητικές εντολές για την αποκρυπτογράφηση των ναζιστικών ραδιοφωνικών μηνυμάτων.
Το Ratio Club είχε στενούς δεσμούς με την αμερικανική κυβερνητική κοινότητα. Τόσο σφιχτά που ο Walter κατάφερε κάποτε να πάρει ένα ηλεκτροεγκεφαλογράφημα της εγκεφαλικής δραστηριότητας του Norbert Wiener, ο οποίος είχε την τάση να κοιμάται αυθόρμητα στο πιο ανεπαρκές περιβάλλον (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια διαλέξεων) και ανακάλυψε ότι ο εγκέφαλος του πατέρα της κυβερνητικής κατά τη διάρκεια αυτού του ύπνου βρίσκεται σε κατάσταση εγρήγορσης και είναι σε θέση να επεξεργάζεται επαρκώς τις πληροφορίες.
Η δημόσια φήμη του Γκρέι Γουόλτερ και των χελωνών ρομπότ του δεν άρεσε στα μέλη του Ratio Club, τα οποία συζήτησαν θέματα της αμυντικής ικανότητας της χώρας σε συναντήσεις, αλλά ο Δρ Walter εξέτασε τα προβλήματα προσαρμοστικής συμπεριφοράς των τεχνικών συστημάτων ευρύτερα και ήταν πεπεισμένος ότι η εκλαΐκευση των επιτευγμάτων της κυβερνητικής είναι το κλειδί για την τεχνική πρόοδο μόνο ενός έθνους, αλλά ολόκληρης της ανθρωπότητας.
Η σπείρα της ανάπτυξης της τεχνολογίας είναι εκπληκτικό πράγμα. Η δουλειά του Gray Walter στο Ratio Club και η συνάντησή του με τον Norbert Wiener οδήγησαν στον εξορθολογισμό των αρχικά νευροψυχολογικών σκέψεων του επιστήμονα, σε μια ενιαία κυβερνητική βάση. Αλλά το έργο του είχε επίσης σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη της κυβερνητικής. Εμπνευσμένη από τις ρομποτικές χελώνες του Walter, η αμερικανική κυβερνητική ανέπτυξε τις ιδέες του και συνέχισε τις αρχές της εκλαΐκευσης της επιστήμης που έθεσε ο ίδιος. Πίσω από την επόμενη στροφή της τεχνολογικής σπείρας βρισκόταν ο Edmund Berkeley, ο δημιουργός του ηλεκτρομηχανικού εγκεφάλου και της θεωρίας των «ζωντανών ρομπότ». Αλλά αυτό είναι μια εντελώς διαφορετική ιστορία.
Ο Άγγλος κυβερνητικός, νευροφυσιολόγος και ψυχίατρος Γκρέι Γουόλτερ γεννήθηκε το 1910. Άρχισε να δημιουργεί τις χελώνες ρομπότ του, ή, όπως τις ονόμασε ο δημιουργός, machina speculatrix, το 1948 και συνέχισε να πειραματίζεται μαζί τους μέχρι το 1951. Ήταν μηχανικά καρότσια που μπορούσαν να κινηθούν προς ή μακριά από το φως, καθώς και να φτάσουν σε πηγές επαναφόρτισης μπαταριών, αποφεύγοντας διάφορα εμπόδια. Είχαν το παρατσούκλι χελώνες λόγω της βραδύτητας και της εμφάνισής τους. Σε αντίθεση με τα περισσότερα ρομπότ εκείνων των ετών, που κινούνταν σύμφωνα με ένα προκαθορισμένο μοτίβο, οι «χελώνες» του Γκρέι Γουόλτερ μπορούσαν να ανταποκριθούν στις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον.
Ο πατέρας της κυβερνητικής, Norbert Wiener, περιέγραψε τα ρομπότ του Gray Walter ως εξής:
«Έχοντας συνειδητοποιήσει, σχεδόν την ίδια στιγμή με εμένα, την αναλογία μεταξύ της ανάδρασης σε μια μηχανή και του ανθρώπινου νευρικού συστήματος, ο Walter άρχισε να σχεδιάζει μηχανισμούς που θα αναπαράγουν μέρος της συμπεριφοράς των ζώων. Δούλευα για τη δημιουργία ενός «σκόρου» που θα σέρνονταν αυτόματα προς το φως. Ο Walter ονόμασε τις μηχανές του «χελώνες», προσθέτοντας πιο σύνθετους αριθμούς στο ρεπερτόριό τους. Οι «χελώνες» ήταν εξοπλισμένες με μια συσκευή που τις βοηθούσε να μην συγκρούονται μεταξύ τους όταν κινούνταν και, επιπλέον, μια συσκευή χάρη στην οποία, όταν ένιωθαν «πείνα», δηλ. Όταν οι μπαταρίες εξαντλήθηκαν, κατευθύνθηκαν σε έναν ειδικό «τόπο τροφοδοσίας» όπου καταβρόχθισαν ηλεκτρισμό μέχρι να επαναφορτιστούν οι μπαταρίες».
Ο Γκρέι Γουόλτερ δημιούργησε 8 εκδόσεις χελωνών ρομπότ. Έτσι, ο Έλμερ η «χελώνα» έμοιαζε με ένα τρίτροχο καρότσι εξοπλισμένο με δύο ηλεκτρικούς κινητήρες που τροφοδοτούνταν από μπαταρίες. Ο ένας κινητήρας εξασφάλιζε την εμπρός κίνηση του καροτσιού, ο δεύτερος άλλαζε την κατεύθυνση της κίνησής του. Οι κινητήρες μπορούσαν να ελεγχθούν με ηλεκτρομαγνητικά ρελέ. Χάρη σε ένα φωτοκύτταρο που βρίσκεται στην κολόνα του τιμονιού του καροτσιού, το ρομπότ μπορούσε να αναγνωρίσει τα εμπόδια.
Ουσιαστικά, το ρομπότ της χελώνας μπορούσε να λειτουργήσει σύμφωνα με τρία μοτίβα: κίνηση προς το φως, στροφή προς το φως και αποφυγή εμποδίων. Εάν η μπαταρία ήταν φορτισμένη και ο φωτισμός στο δωμάτιο ήταν αδύναμος, το ρομπότ κινούνταν αργά γύρω από το δωμάτιο αναζητώντας μια πηγή φωτός και όταν συναντούσε εμπόδια, προσάρμοζε την κατεύθυνση της κίνησής του. Αντίστοιχα, αν εμφανιζόταν μια πηγή έντονου φωτός στο δωμάτιο, η χελώνα ρομπότ κινούνταν προς την κατεύθυνσή της. Ταυτόχρονα, έχοντας φτάσει στην πηγή φωτός, γύρισε μακριά από αυτήν, σαν να «φοβόταν» να τυφλωθεί, μετά από την οποία κινήθηκε γύρω από αυτήν την πηγή, βρίσκοντας τη βέλτιστη θέση για τον εαυτό του. Όταν η μπαταρία του άρχισε να αποφορτίζεται, το ρομπότ πλησίαζε όλο και πιο κοντά στην πηγή φωτός και όταν η στάθμη της μπαταρίας ήταν χαμηλή, το ρομπότ πλησίαζε αυτή την πηγή και συνδέθηκε με τον φορτιστή. Μετά τη φόρτιση της μπαταρίας, το ρομπότ απομακρύνθηκε ξανά από την πηγή φωτός.
Ένα άλλο ρομπότ, η Έλσι, αντιδρούσε πιο ενεργά στις αλλαγές στο φως. Εάν υπήρχαν δύο πηγές φωτός στο δωμάτιο, το ρομπότ μετακινούνταν πρώτα στη μία λάμπα και μετά στην άλλη. Επιπλέον, τα ρομπότ μπορούσαν να αναγνωρίσουν το ένα το άλλο από την αναμμένη λάμπα και να κινηθούν το ένα προς το άλλο.
Η χελώνα ρομπότ Cora ήταν σε θέση να αντιδράσει όχι μόνο στις αλλαγές στο φως, αλλά και στον ήχο. Η Cora «άκουσε» χάρη στο μικρόφωνο. Επιπλέον, η παρουσία ενός πυκνωτή που διατηρούσε ηλεκτρικό φορτίο για κάποιο χρονικό διάστημα εξασφάλιζε ότι αυτό το ρομπότ είχε κάτι σαν ρυθμισμένο αντανακλαστικό. Έτσι, η Cora θα μπορούσε να εκπαιδευτεί.
Οι Βρετανοί αποκαλούν το conditioned reflex Learned reflex - Learned reflex. Το αντανακλαστικό αναπτύσσεται όταν επαναλαμβάνεται η ίδια ενέργεια χωρίς αυτό, το εξαρτημένο αντανακλαστικό εξαφανίζεται. Στην περίπτωση της Cora, της χελώνας ρομπότ, το ερέθισμα που πυροδότησε το ρυθμισμένο αντανακλαστικό ήταν ο ήχος ενός σφυρίσματος. Όταν η Κόρα συνάντησε ένα ή άλλο εμπόδιο, ακούστηκε ένα σφύριγμα. Στην αρχή, η χελώνα ρομπότ δεν αντέδρασε στον ήχο της σφυρίχτρας, στη συνέχεια, στο άκουσμα του σφυρίγματος, άλλαξε την κατεύθυνση της κίνησης, ακόμα κι αν δεν υπήρχε εμπόδιο μπροστά της. Εάν ο Walter έδινε ηχητικά σήματα στην Cora πολύ συχνά χωρίς εμπόδια, τότε έχασε αυτό το εξαρτημένο αντανακλαστικό.
Όταν πειραματιζόταν με την Cora, ο Walter πάντα προσπαθούσε να περιπλέξει τη συμπεριφορά της. Δεδομένου ότι οι σφυρίχτρες της αγγλικής αστυνομίας ήταν δίχρωμες, ο επιστήμονας χρησιμοποίησε αυτή την περίσταση. Ο επιστήμονας χρησιμοποίησε τον δεύτερο τόνο της σφυρίχτρας για να δημιουργήσει ένα δεύτερο ακουστικό κύκλωμα για το ρομπότ του, συνδέοντάς το με την εμφάνιση μιας νέας πηγής φωτός στο δωμάτιο. Ο πρώτος τύπος σφυρίχτρας ακούστηκε όταν η χελώνα έφτασε στο επόμενο εμπόδιο και ο δεύτερος - πριν ανάψει το φως.
Από αυτή την άποψη, ο Walter αναρωτήθηκε πώς θα αντιδρούσε η χελώνα ρομπότ Cora σε δύο ήχους σφυρίχτρων που ακούγονταν ταυτόχρονα. Με τη σειρά της, η χελώνα ρομπότ αντέδρασε σε αυτή την κατάσταση σαν ένα ζωντανό πλάσμα. Αφού επεξεργάστηκε τις πληροφορίες που είχε λάβει, η Κόρα κρύφτηκε σε μια σκοτεινή γωνία για να συνέλθει από την αισθητηριακή υπερφόρτωση. Μετά από λίγο, επέστρεψε στην κανονική λειτουργία και άρχισε να ψάχνει ξανά για πηγή φωτός.
Έτσι, τα ρομπότ που δημιούργησε ο Γκρέι Γουόλτερ εμφάνισαν στοιχεία ανάπτυξης που είναι εγγενή στα ζωντανά όντα, προσαρμόζοντας τα πρότυπα συμπεριφοράς ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες. Τα πειράματα με το εξωτερικό περιβάλλον και το «νευρικό σύστημα» των ρομποτικών χελωνών οδήγησαν σε ενδιαφέροντα αποτελέσματα: η συμπεριφορά των ρομπότ δεν επαναλήφθηκε ποτέ, αλλά οι ενέργειές τους πάντα εμπίπτουν στο πλαίσιο ενός συγκεκριμένου μοτίβου συμπεριφοράς, όπως συμβαίνει στα ζωντανά όντα.
Οι εφευρέσεις του Γκρέι Γουόλτερ τράβηξαν το ενδιαφέρον της παγκόσμιας επιστημονικής κοινότητας και ενέπνευσαν άλλους επιστήμονες να δημιουργήσουν ρομπότ αυτού του είδους. Για παράδειγμα, ο Αμερικανός Edmund Berkeley εφηύρε έναν σκίουρο που μαζεύει ξηρούς καρπούς και τους πηγαίνει στη φωλιά, ένα ποντίκι που δημιούργησε ο Claude Shannon ήξερε πώς να βρει το δρόμο του σε έναν λαβύρινθο, τις ηλεκτρονικές αλεπούδες Barabara και Job, σχεδιασμένες από τον Γάλλο φυσικό Albert Ducroc. , αντέδρασε στην αφή, το φως και τον ήχο, και ταυτόχρονα η εμφάνιση φωτός και ήχου προκάλεσε την εμφάνιση ενός εξαρτημένου αντανακλαστικού. Στη Σοβιετική Ένωση, δημιουργήθηκε επίσης ένα ρομπότ που αντιδρά σε εξωτερικά ερεθίσματα: ένα τέτοιο ρομπότ χελώνας κατασκευάστηκε από υπαλλήλους του Ινστιτούτου Αυτοματισμού και Τηλεμηχανικής της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ A.P. Petrovsky και R.R. Βασίλιεφ.
Επίσης, η ανάπτυξη των αντανακλαστικών σε ρομπότ επηρεάστηκε από το έργο του Ιταλού νευρολόγου και κυβερνολόγου Valentino Breitenburg, αφιερωμένο στη σύνθεση της βιολογικής συμπεριφοράς χρησιμοποιώντας τα πιο απλά σχήματα. Έτσι, το βιβλίο του «Μηχανές: Πειράματα με Συνθετική Ψυχολογία», που γράφτηκε το 1984, έγινε κλασικό.
Το 2006, ο Αμερικανός επιστήμονας Λάμπρος Μαλαφούρης έγραψε ένα άρθρο «Η Γνωσιακή Βάση της Δέσμευσης Υλικού: Εκεί που Συγχέονται Εγκέφαλος, Σώμα και Πολιτισμός», το οποίο υποστήριξε ότι το μυστικό για την επιτυχή λειτουργία των ρομπότ βρίσκεται στη σύνδεση εγκεφάλου-σώματος-περιβάλλοντος. Χάρη σε αυτή τη σύνδεση, οι ρομποτικές χελώνες του Γκρέι Γουόλτερ παρουσίασαν συμπεριφορά χαρακτηριστική των ζωντανών οργανισμών.
Τα πειράματα με την τεχνητή νοημοσύνη συνεχίζονται μέχρι σήμερα. Τα ρομπότ έχουν αρχίσει να αντιμετωπίζουν πολύ καλύτερα τα καθήκοντα που τους έχουν ανατεθεί, αλλά οι σύγχρονοι επιστήμονες οφείλουν μεγάλο μέρος της επιτυχίας τους στον Γκρέι Γουόλτερ.
Το πρόβλημα των ανθρώπινων ικανοτήτων ανέκαθεν προκαλούσε γνήσιο ενδιαφέρον σε όλους τους ανθρώπους. Από πού προέρχονται οι ικανοί και ανίκανοι άνθρωποι, οι ταλαντούχοι και οι χωρίς ταλέντο; Γιατί κάθε παιδί θαύμα δεν γίνεται ιδιοφυΐα, αλλά οι ιδιοφυΐες σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας είναι τόσο σπάνιες; Ποιος δεν έχει κάνει στον εαυτό του παρόμοιες ερωτήσεις; Αλλά αν προηγουμένως αυτές οι ερωτήσεις δεν ξεπερνούσαν το εύρος της περιέργειας και δεν χρειαζόταν πραγματικά να επιλυθούν, τώρα το πρόβλημα των ικανοτήτων εξελίσσεται σε μείζον κοινωνικό πρόβλημα. Γιατί;
Η επιτάχυνση της επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου, πρωτοφανής στην ιστορία της ανθρωπότητας, η σαν χιονοστιβάδα ανάπτυξη των γνώσεών μας για τον κόσμο και η ανάγκη να τον κατακτήσουμε έχουν ήδη θέσει μια σειρά από δύσκολα καθήκοντα για τους δασκάλους και τους ψυχολόγους. Το σχολείο σε όλα του τα επίπεδα - πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και ανώτερη - υστερεί σε σχέση με τις απαιτήσεις της ζωής και η υστέρηση όχι μόνο δεν τείνει να μειώνεται, αλλά προοδεύει ολοένα και πιο αισθητά.
Είναι σαφές σε όποιον είναι εξοικειωμένος με την κατάσταση των πραγμάτων στο σχολείο ότι είναι αδύνατο να αντισταθμιστεί αυτή η υστέρηση αυξάνοντας τη διάρκεια της εκπαίδευσης ή συμπληρώνοντας τα προγράμματα με νέο υλικό. Η διάρκεια της σχολικής φοίτησης έχει ήδη φτάσει σε εκείνα τα ακραία όρια όπου, με μια επιμήκυνση, μπορεί ακόμα να θεωρηθεί λογική και δεν είναι τυχαίο ότι έχει παραμείνει σε αυτό το επίπεδο για περισσότερο από μια δεκαετία. Γίνεται μια δεύτερη προσπάθεια εισαγωγής της ενδέκατης τάξης στο σχολείο. Το θέμα της υπερφόρτωσης των σχολικών προγραμμάτων δεν έχει φύγει από την ατζέντα μας εδώ και πολλά χρόνια και γίνεται έντονα αισθητό, έστω και μόνο στο γεγονός ότι η εργάσιμη ημέρα ενός μαθητή στο γυμνάσιο υπερβαίνει τη διάρκεια της εργάσιμης ημέρας των ενηλίκων που εγγυάται το Σύνταγμα και απειλεί όχι μόνο τη σωματική, αλλά και την ψυχική υγεία των παιδιών μας. Αν είχαμε στα χέρια μας αντικειμενικά κριτήρια για τη μέτρηση του μέτρου και της υγείας και των δύο, θα το λέγαμε εδώ και καιρό και με περισσότερη αγωνία από τώρα.
Είναι αλήθεια ότι υπάρχει ένας άλλος τρόπος - μια ριζική βελτίωση της ίδιας της εκπαιδευτικής διαδικασίας στο σχολείο - ο συνδυασμός της μάθησης με την παραγωγική εργασία, όταν η εργασία και η μελέτη θα είναι ίσα σε δικαιώματα και τα παιδιά θα ξεκουράζονται για μισή μέρα από την κουραστική και αφύσικη μονοτονία της εκμάθησης βιβλίων. και έτσι διατηρούν τη φρεσκάδα και την ευκολία της αντίληψης των παιδιών και τους υψηλούς ρυθμούς ανάπτυξης. Αλλά αυτή η φορά, όπως φαίνεται, δεν θα έρθει σύντομα, αφού η σχολική μεταρρύθμιση του 1984 προβλέπει την κατανομή όχι καν στην εργασία, αλλά μόνο στην εργατική κατάρτιση ενός μικροσκοπικού μέρους του εκπαιδευτικού χρόνου (10-15%).
Άλλα μέτρα, όπως η προγραμματισμένη εκπαίδευση και η μετάβαση σε νέα προγράμματα (τα οποία επίσης αποδείχθηκαν ότι δεν ήταν τέλεια), δεν ανταποκρίθηκαν στις ελπίδες που είχαν στη διάθεσή τους. Όλα αυτά, φυσικά, είναι βήματα προς τα εμπρός, αλλά τα βήματα απλά δεν είναι ανάλογα με τον ισχυρό ρυθμό της επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου.
Το πρόβλημα περιπλέκεται περαιτέρω από το γεγονός ότι απέχει πολύ από το να εξαντληθεί από ένα συνεχώς αυξανόμενο σύνολο γνώσεων. Αποδεικνύεται ότι ακόμη και η εκτεταμένη γνώση από μόνη της δεν αρκεί πλέον για την πλήρη εκπαίδευση σύγχρονων εργαζομένων στον τομέα της επιστήμης, της τεχνολογίας και της παραγωγής. Χρειαζόμαστε όλο και περισσότερους ανθρώπους όχι μόνο γνώστες, αλλά και ικανούς για δημιουργική δραστηριότητα, ειδικούς με υψηλές δημιουργικές δυνατότητες. Ούτε τα γυμνάσια ούτε τα ανώτερα σχολεία έχουν ακόμη επικεντρωθεί στην επιλογή και την κατάλληλη κατάρτισή τους. Από πού να τα προμηθευτώ; Οι δάσκαλοι και οι ψυχολόγοι, δυστυχώς, δεν βιάζονται να επιλύσουν αυτό το ζήτημα. Η ζωή όμως δεν περιμένει.
Και τώρα μαθηματικοί, κυβερνητικοί και μετά από αυτούς φυσικοί και χημικοί ήδη δημιουργούν ειδικά σχολεία και αναζητούν ικανούς μαθητές γι' αυτά. Ένα μακρύ, δύσκολο έργο. Τα ταλέντα, όπως τα διαμάντια, είναι πλέον αρκετά σπάνια και δεν είναι εύκολο να γυαλιστούν, αλλά προς το παρόν αυτή είναι η μόνη ευκαιρία.
Το πρόβλημα των δημιουργικών ικανοτήτων έχει γίνει πλέον ένα πραγματικό πρόβλημα για τους εργαζόμενους στην επιστήμη και την τεχνολογία, αλλά, αναμφίβολα, σύντομα θα γίνει πρόβλημα και για πολλούς άλλους. Και αν λάβουμε υπόψη το γεγονός ότι η «διάρκεια ζωής» της γνώσης μικραίνει, αυτή η γνώση αρχίζει να γερνάει όλο και πιο γρήγορα και απαιτεί συνεχή «ανανέωση», ότι μπροστά στα μάτια μας κάποια επαγγέλματα πεθαίνουν και άλλα επαγγέλματα γεννιούνται, Το μερίδιο της ψυχικής εργασίας και της δημιουργικής δραστηριότητας των ανθρώπων σχεδόν σε όλα τα επαγγέλματα έχει τάση να αυξάνεται και να επιταχύνεται, αυτό σημαίνει ότι οι δημιουργικές ικανότητες ενός ατόμου πρέπει να αναγνωρίζονται ως το πιο σημαντικό μέρος της νοημοσύνης του και το έργο της ανάπτυξής του είναι ένα από τα τα πιο σημαντικά καθήκοντα στην εκπαίδευση του ατόμου του μέλλοντος.
Μπορεί όλα όσα ειπώθηκαν να είναι οικεία και κατανοητά στους ανθρώπους που παρακολουθούν τις αγωνίες της κοινωνικής μας σκέψης, αλλά θα ήθελα να προστεθούν και οι ανησυχίες στις αγωνίες. με τον ένα ή τον άλλο τρόπο με στόχο την επίλυση του προβλήματος. Όχι μόνο το κράτος ενδιαφέρεται για τη λύση του: σχεδόν κάθε δάσκαλος και γονέας ενδιαφέρεται για την ανάπτυξη των ικανοτήτων των παιδιών, συμπεριλαμβανομένων των δημιουργικών.
Αλλά εδώ, στο δρόμο για την επίλυση του προβλήματος, μεταξύ άλλων εμποδίων, υπάρχει ένα πολύ σημαντικό - η σύγχρονη υπόθεση των ικανοτήτων. Γιατί είναι εμπόδιο;
Καθοδηγούμενοι από τη μία ή την άλλη υπόθεση, οι άνθρωποι ενεργούν. και αυτές οι ενέργειες μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να τους φέρουν πιο κοντά στον στόχο και σε άλλες να τους απομακρύνουν από αυτόν ή, όπως λένε, «θα τους οδηγούν από τη μύτη για πολύ καιρό» έως ότου νέα γεγονότα τους αναγκάσουν να εγκαταλείψουν το λανθασμένη υπόθεση. Ορισμένες υποθέσεις βάζουν ένα άτομο σε ενεργή θέση, τον αναγκάζουν να ψάξει, να εξερευνήσει, να πειραματιστεί, άλλες, αντίθετα, λένε ότι αυτό το φαινόμενο δεν υπόκειται σε εμάς, ότι όλα ή σχεδόν όλα εξαρτώνται από τη φύση, την κληρονομικότητα.
Αυτού του είδους η υπόθεση είναι η υπόθεση των ικανοτήτων που υπάρχει στην ψυχολογία και την παιδαγωγική. Μπορείτε να κατανοήσετε την ουσία του από τους ορισμούς τριών βασικών εννοιών: ικανότητες, κλίσεις και χαρισματικότητα.
«ΟΙ ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ είναι τα ατομικά χαρακτηριστικά ενός ατόμου, από τα οποία εξαρτάται η επιτυχία της εκτέλεσης ορισμένων τύπων δραστηριοτήτων... Οι ικανότητες δεν δίνονται από τη φύση σε έτοιμη μορφή... Οι ικανότητες έχουν μεγάλη σημασία για την ανάπτυξή τους, αλλά τελικά οι ικανότητες μπορούν να διαμορφωθούν μόνο σε ορισμένες συνθήκες ζωής και δραστηριότητες...»
«Τα MINDINGS είναι συγγενή ανατομικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά, μεταξύ των οποίων τα πιο σημαντικά είναι τα χαρακτηριστικά του νευρικού συστήματος και οι διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτό είναι σημαντικές για την ανάπτυξη των ικανοτήτων». Αυτόν τον ορισμό δίνει το Παιδαγωγικό Λεξικό (τ. 1, σελ. 388). Και η «Παιδαγωγική Εγκυκλοπαίδεια» (εκδ. 1966) τα ονομάζει ευθέως «φυσικές προϋποθέσεις για την ανάπτυξη του οργανισμού», «η οργανική βάση των ικανοτήτων» (τόμος 2, σελ. 62).
«ΧΑΡΙΣΜΑ - (σύμφωνα με τον ορισμό του Παιδαγωγικού Λεξικού, τ. 11, σελ. 35) - ένα σύνολο φυσικών κλίσεων ως μία από τις προϋποθέσεις για τη διαμόρφωση των ικανοτήτων», και σύμφωνα με τον ορισμό της Παιδαγωγικής Εγκυκλοπαίδειας (τόμος 3, σελ. 186) - "υψηλό το επίπεδο ανάπτυξης των ικανοτήτων ενός ατόμου που του επιτρέπει να επιτύχει ιδιαίτερη επιτυχία σε ορισμένους τομείς δραστηριότητας."
Η σύγχυση στον ορισμό της χαρισματικότητας δεν είναι προφανώς τυχαία: αντανακλά τη σύγχυση που πραγματικά υπάρχει στην ψυχολογική επιστήμη σχετικά με το θέμα των ικανοτήτων. Ωστόσο, από αυτούς τους ορισμούς μπορεί κανείς να δει ότι οι κύριες προϋποθέσεις για τη διαμόρφωση των ικανοτήτων θεωρούνται φυσικές κλίσεις και συνθήκες ζωής και δραστηριότητας. Αν υπάρχουν το πρώτο και το δεύτερο, τότε μπορούν να διαμορφωθούν ικανότητες, αλλά αν λείπει τουλάχιστον μία, τότε δεν θα διαμορφωθούν. Η παρουσία κλίσεων σε ένα παιδί δεν μπορεί να προσδιοριστεί με κανένα τρόπο. Τι μπορούν να κάνουν οι γονείς, τα νηπιαγωγεία και τα σχολεία; Προφανώς, δημιουργήστε συνθήκες που ευνοούν την ανάπτυξη ικανοτήτων και περιμένετε. Περιμένετε μέχρι να αρχίσουν να «εκδηλώνονται» οι ικανότητές σας. Τι γίνεται αν δεν «εκδηλωθούν»; Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν κλίσεις ή έχετε δημιουργήσει συνθήκες που δεν είναι κατάλληλες για τις κλίσεις που έχει το παιδί.
Προσπάθησε να το καταλάβεις! Εν ολίγοις, οι άνθρωποι τοποθετούνται σε παθητική θέση από μια τέτοια υπόθεση.
Τώρα για την ουσία της κατασκευής. «Αν αυτή η έννοια είναι ανατομική και φυσιολογική, τότε για έναν ψυχολόγο έχει νόημα μόνο ως αναφορά σε έναν τομέα στον οποίο δεν εμπλέκεται. Ταυτόχρονα, αυτή είναι μια υπόθεση ότι αφού υπάρχουν ικανότητες, τότε κάτι πρέπει να υπάρχει πριν Η εμφάνισή τους είναι κάτι και υπάρχουν έμφυτες προϋποθέσεις - κλίσεις μια τέτοια κατανόηση δεν δίνει τίποτα στην ψυχολογία και δεν έχει καμία βάση σε πραγματικά δεδομένα», λέει ο ανταποκριτής της Ακαδημίας Παιδαγωγικών Επιστημών, ο καθηγητής V. N. Myasishchev και προσθέτει: «Σε. πολυάριθμες μελέτες για τη φυσιολογία της ανώτερης νευρικής δραστηριότητας ενός παιδιού, δεν υπάρχει καμία μελέτη που να θέτει το ερώτημα για εκείνα τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά που συνδέονται με την έννοια της ικανότητας» (υπογράμμισα από εμένα. B.N.). Με άλλα λόγια, η υπάρχουσα υπόθεση των ικανοτήτων εξακολουθεί να είναι εικαστική.
Σε διαφορετικούς χρόνους, διαφορετικές υποθέσεις γεννήθηκαν από διαφορετικά γεγονότα. Πιστεύεται, για παράδειγμα, ότι οι ικανότητες εξαρτώνται από τον όγκο της εγκεφαλικής ύλης, αφού σε πολλούς ταλαντούχους και λαμπρούς ανθρώπους ο όγκος του εγκεφάλου ξεπέρασε το συνηθισμένο ανθρώπινο πρότυπο των 1400 cm3 και έφτασε τα 1800 cm3 (για τον συγγραφέα I. S. Turgenev). Αλλά υπήρχαν γεγονότα εκεί κοντά όταν ένας λαμπρός άνθρωπος είχε εγκέφαλο 1200 cm3 ή ακόμα και ζούσε με το μισό του εγκεφάλου, όπως ο Παστέρ, ο οποίος μετά από μια εγκεφαλική αιμορραγία είχε μόνο ένα ημισφαίριο που λειτουργούσε, και μια τέτοια υπόθεση δεν μπορούσε να τα εξηγήσει. Στη συνέχεια, στράφηκαν στη δομή των εγκεφαλικών κυττάρων, ειδικά στον φλοιό του, και διαπίστωσαν ότι οι έξυπνοι άνθρωποι μερικές φορές έχουν διαφορές από τη συνηθισμένη δομή, αλλά ποιες από αυτές τις διαφορές είναι καθοριστικές παρέμεινε ένα μυστήριο.
Θεωρήθηκε επίσης, για παράδειγμα, ότι το πρώτο παιδί μιας οικογένειας είναι ταλαντούχο. Και αυτή η υπόθεση είχε υποστηρικτές έως ότου οι στατιστικές ήρθαν στη διάσωση. Από τους 74 παγκοσμίου φήμης λαμπρούς και ταλαντούχους ανθρώπους, από τα βιογραφικά των οποίων ήταν δυνατό να διαπιστωθεί τι είδους γέννηση ήταν, μόνο πέντε ήταν οι πρώτοι - Milton, Leonardo da Vinci, G. Heine, Brahms, A. Rubinstein.
Και ο Φράνκλιν ήταν το 17ο παιδί της οικογένειας,
Mendeleev - 17ος
Mechnikov - 16ος
Σούμπερτ - 13ος
Ουάσιγκτον - 11η
Sarah Bernhardt - 11η
Καρλ Βέμπερ - 9ος
Ναπολέων - 8ος
Ρούμπενς - 7ος, κ.λπ.
Αυτό σημαίνει ότι το θέμα δεν είναι τι είδους παιδί γεννήθηκε στην οικογένεια, αλλά κάτι άλλο.
Η υπόθεση για την κληρονομικότητα των ικανοτήτων έχει αποδειχθεί πολύ επίμονη. Η πληθώρα των αντιφατικών γεγονότων δεν μπερδεύει τους υποστηρικτές της. Σε πέντε γενιές της οικογένειας Μπαχ, εκτός από τον Γιόχαν Σεμπάστιαν, υπήρχαν 56 (σύμφωνα με άλλες πηγές - 15) ταλαντούχοι μουσικοί. Και το ίδιο μπορεί να παρατηρηθεί, έστω και σε μικρότερο βαθμό, και σε άλλες οικογένειες ταλαντούχων ανθρώπων. Αλλά τότε υπάρχουν εκ διαμέτρου αντίθετα γεγονότα, για παράδειγμα, η οικογένεια Schumann. Από τα 136 μέλη αυτής της οικογένειας σε τέσσερις γενιές υπήρχε... μόνο ένας μουσικός - ο Robert Schumann, η σύζυγός του Clara ήταν επίσης ταλαντούχα πιανίστα, αλλά κανένα από τα οκτώ παιδιά τους δεν έγινε μουσικός. Γιατί; Γιατί μόνο ο Λεβ Νικολάεβιτς αποδείχθηκε ιδιοφυΐα στην οικογένεια Τολστόι;
Είναι δύσκολο να απαντηθούν αυτά τα ερωτήματα και να απαντηθούν πειστικά. Η σύγχρονη υπόθεση λοιπόν προτιμά να προσπερνά τέτοια ερωτήματα σιωπηλά. Ταυτόχρονα, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι ικανότητες είναι μάλλον σταθερά χαρακτηριστικά που αλλάζουν ελάχιστα σε όλη τη ζωή ενός ατόμου. Εάν ένα παιδί δυσκολεύεται στα μαθηματικά στο δημοτικό σχολείο, τότε αυτή η ιδιότητα παραμένει μαζί του σε όλες τις ανώτερες τάξεις. Παρά τη σκληρή δουλειά, την αποτελεσματικότητα, την ακρίβεια και άλλες αρετές, δεν μπορείτε να κάνετε έναν τέτοιο μαθητή ικανό, λένε οι δάσκαλοι. Και για τη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων αυτό ισχύει, οι εξαιρέσεις είναι εξαιρετικά σπάνιες.
Η «έμφυτη ευφυΐα» είναι πώς εξηγούν αυτό το φαινόμενο όχι μόνο αστοί επιστήμονες. «Το ταλέντο και η χαρισματικότητα, ας πούμε, στην εργασία στον τομέα των μαθηματικών, στα φυσικά πειράματα, στο σχεδιασμό νέων οργάνων δίνονται από τη φύση σε όλα, καμία σκληρή δουλειά δεν μπορεί να αντικαταστήσει αυτό το φυσικό ταλέντο», λέει ο ακαδημαϊκός A. Kolmogorov. Εάν συμφωνούμε με αυτή τη δήλωση, τότε είναι φυσικό να υποθέσουμε ότι «φυσικό ταλέντο», για παράδειγμα, για επιστημονική δραστηριότητα μπορεί να βρεθεί μόνο μεταξύ λαών που έχουν προ πολλού βγει από μια άγρια κατάσταση και, επομένως, έχουν αποκτήσει, για μεγάλο χρονικό διάστημα περίοδο της ιστορικής τους εξέλιξης, ορισμένες ιδιότητες για την επιστημονική δραστηριότητα . Αλλά πώς μπορούμε να εξηγήσουμε αυτό το είδος του γεγονότος: «Η Marie Ivoin, ένα κορίτσι που έφερε από τα βάθη των δασών της Κεντρικής Αμερικής η αποστολή Velar (σε ηλικία αρκετών μηνών), ήταν από τη φυλή Guayaquil, η πιο καθυστερημένη σε ολόκληρο τον κόσμο, αλλά στη Γαλλία μετατράπηκε σε μια έξυπνη και καλλιεργημένη γυναίκα - επιστήμονα στο επάγγελμα».
Οι γενετιστές που έχουν κάνει σημαντικές ανακαλύψεις στον τομέα της κληρονομικότητας τα τελευταία χρόνια δεν είναι επίσης ομόφωνοι. Ο S. Auerbach, καθηγητής γενετικής στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου στη Σκωτία, δηλώνει: «Ό,τι ισχύει σχετικά με τις ιδιότητες του σώματος ισχύει και για τα χαρακτηριστικά του νου και των συναισθημάτων Οι ιδιότητες είναι όλες αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης γενετικών παραγόντων και περιβαλλοντικών παραγόντων». Και ο πρύτανης του Πανεπιστημίου του Σικάγο, νομπελίστας George W. Beadle διαχωρίζει τη «βιολογική» κληρονομικότητα από την «πολιτιστική». Το χάσμα ανάμεσα στον άνθρωπο και τους πιο στενούς συγγενείς του από τον κόσμο των ζώων είναι τεράστιο... Το κεντρικό νευρικό σύστημα του ανθρώπου, υπό την επίδραση του πολιτισμικού περιβάλλοντος, αναπτύσσεται με έναν εξαιρετικά συγκεκριμένο τρόπο.
Ο εγκέφαλός μας, όπως και οι εγκέφαλοι ειδών που προηγήθηκαν και σχετίζονταν με εμάς, περιέχει «έμφυτες πληροφορίες» που ρυθμίζουν λειτουργίες του σώματος όπως η αναπνοή, η κυκλοφορία του αίματος, η ενστικτώδης συμπεριφορά κ.λπ. Ο εγκέφαλος των ζώων περιέχει μια τεράστια ποσότητα «αντιληπτών πληροφοριών», που είναι πολιτιστική κληρονομιά... Σε αντίθεση με τη βιολογική κληρονομιά, η πολιτιστική κληρονομιά που αποκτάται από ένα άτομο ανανεώνεται σε κάθε νέα γενιά. Έτσι, το beadle αφήνει πολύ λίγα στην κληρονομικότητα και πολλά στην εκπαίδευση.
Ο γενετιστής μας N.P Dubinin διαχώρισε τη «βιολογική κληρονομιά» από την «κοινωνική» ακόμη πιο ξεκάθαρα. «Το ιδανικό (δηλαδή κοινωνικό) περιεχόμενο που γεμίζει τον ψυχισμό κατά τη διαμόρφωση της προσωπικότητας δεν είναι γραμμένο στο ανθρώπινο γενετικό πρόγραμμα Ο εγκέφαλος έχει απεριόριστες δυνατότητες αντίληψης ενός ποικίλου κοινωνικού προγράμματος, εξασφαλίζει την καθολική ετοιμότητα του νεογέννητου να συνδεθεί με το κοινωνικό. Η μορφή της κίνησης της ύλης θα πρέπει να είναι Έτσι, αυτή η κολοσσιαία σημασία είναι το καθήκον της εκπαίδευσης.
Αυτή η σχετικά σύνθετη διατύπωση εξηγείται κάπως από τη δεύτερη: «Δεν υπάρχουν γονίδια για το πνευματικό περιεχόμενο ενός ατόμου, τα χαρακτηριστικά της ανθρώπινης ψυχής διαμορφώνονται με τη βοήθεια των κοινωνικών και πρακτικών δραστηριοτήτων των ανθρώπων Για την παιδαγωγική και για το σχηματισμό ενός νέου ατόμου πολλά παραμένουν εδώ αχρησιμοποίητα, αυτό ισχύει ιδιαίτερα για την ανάπτυξη της προσωπικότητας σε νεαρή ηλικία (μέχρι δύο ετών).
Δυστυχώς, το άρθρο του N.P. Dubinin δημοσιεύτηκε αργότερα (το 1980) από τη διατύπωση της «υπόθεσης ικανότητας» και αυτό έκανε όλη τη δουλειά πάνω στο πρόβλημα πολύ πιο δύσκολη και περίπλοκη. Έπρεπε να λύσω όλα τα προβλήματα χωρίς αυτή τη θεμελιώδη θεωρητική υποστήριξη. Γι' αυτό η αναζήτηση είναι περίπλοκη, γι' αυτό και υπάρχουν τόσες πολλές ερωτήσεις.
Πώς μπορούμε να εξηγήσουμε αυτή τη σειρά γεγονότων από τη σκοπιά της παλιάς υπόθεσης: πολύ συχνά τα παιδιά προσχολικής ηλικίας και τα παιδιά του δημοτικού σχολείου εκπλήσσουν τους ενήλικες με την πρώιμη εκδήλωση των δημιουργικών τους ικανοτήτων. Τα χρόνια όμως περνούν, τα παιδιά μεγαλώνουν και... δεν αποδεικνύονται ούτε ταλαντούχοι ούτε καν λαμπροί άνθρωποι. Πού πάνε οι ικανότητες και οι κλίσεις τους; Γιατί, για παράδειγμα, η συντριπτική πλειονότητα των παιδιών που μεγαλώνουν σε ορφανοτροφεία και ορφανοτροφεία καθυστερούν σοβαρά την ανάπτυξη του λόγου και μετά έχουν κακή απόδοση στο σχολείο; Αυτό έχει παρατηρηθεί από καιρό από ερευνητές σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες. Δεν είναι αυτά τα παιδιά τα ίδια με όλα τα άλλα και στερούνται τις κλίσεις που καθιστούν δυνατή την ανάπτυξη της ικανότητας ομιλίας και μελέτης στο σχολείο;
Γιατί μαθητές από πολλά «ειδικά» σχολεία στην περιοχή της Μόσχας μπαίνουν σε μαθηματικά σχολεία της Μόσχας κάθε χρόνο μέσω διαγωνισμού;
Γιατί μεταξύ Ρώσων μαθητών περίπου το ένα τρίτο δεν έχει αυτί για μουσική, αλλά μεταξύ Βιετναμέζων μαθητών δεν υπάρχει κανένα αυτί;
Γιατί κάποιοι πιστεύουν ότι μόνο το 1-2% των αγοριών και των κοριτσιών (ακαδημαϊκός A. Kolmogorov) μπορεί να είναι επιστήμονες στον τομέα των μαθηματικών, ενώ άλλοι πιστεύουν ότι το 60-80% (δάσκαλος K. Skorokhod);
Υπάρχουν πολλά παρόμοια ερωτήματα στα οποία η υπάρχουσα υπόθεση ικανότητας δεν μπορεί να δώσει ικανοποιητική απάντηση.