Однако мы не хотели бы, чтобы такое размышление мешало сортировке и перемещению ящиков. Если ящики будут падать на пол, потому что в этот момент мозг крана-сортировщика «задумался», это будет слишком дорогостоящий путь улучшения функционирования нашей системы. Это должно быть «мышление», которое можно прерывать, которое можно как бы держать в узде.
Мы определяем компьютеру свободное время для «размышления», когда требования со стороны окружающей среды снижаются (ящик в данный момент не поступает). И хотя такое мышление периодически прерывается, его результаты вплоть до этого момента могут сохраняться, и процесс мышления может позднее продолжиться с того момента, на котором он был прерван. (Это даже лучше, чем обычное человеческое мышление, которое, будучи прерванным по той или иной причине, вынуждено начинать свою работу с самого начала!)
ОБУЧЕНИЕ НА ОПЫТЕ
Для обучения на опыте требуется: (а) чтобы вы могли накапливать прошлый опыт; (6) чтобы накопленный прошлый опыт был упорядоченным, например путем локализации в пространстве и времени; (в) чтобы вы могли избирательно вызывать воспоминания об отдельных событиях; (г) чтобы вы имели возможность сравнивать эти воспоминания и выполнять с ними другие логические операции – это то, что психолог Пиаже называл операциональным мышлением; (д) чтобы у вас имелась определенная система ценностей для того, чтобы определять степень желательности различных результатов деятельности, которые вы способны предвидеть с помощью операционального мышления; (е) чтобы у вас была возможность накапливать данные вашего операционального мышления – догадки, которые у вас возникают и возможные результаты, которые вы предвидите; наконец, (ж) чтобы вы могли изменять свое будущее поведение на основании накопленных догадок и предполагаемых результатов.
Операциональное мышление
Операциональное мышление – одно из высочайших достижений человеческого ума. Оно состоит в возможности создавать образы или другие формы умственного представления о реальности. Эти образы могут быть основанными на чувствах, а могут быть абстрактными или символическими. После создания таких представлений вы можете произвольно манипулировать или играть с ними для получения ответов на вопросы типа: «Что произойдет, если...?» в пространстве вашего ума. Манипулирование этими образами может происходить в соответствии с определенной формальной логикой (каковых существует множество), быть нелогичным, или случайным, в одном из крайних случаев, или же быть антилогичным, или интуитивным, в другом крайнем случае. Это часто гораздо более безопасно, чем выяснять «Что будет, если...?» в реальной действительности. Например, что будет, если вы прыгнете вниз со скалы высотой в шесть метров?
Вы могли бы узнать это, совершив такой поступок. Но вы также могли бы обратиться к хранящемуся у вас в памяти опыту относительно того, насколько трудным было приземление, когда вы прыгали с разной высоты. Я прыгал с высоты полуметра: никаких проблем. Я прыгал с метровой высоты; приземление было несколько более жестким, но также не составляло особого труда. Я прыгал с высоты в два метра, и удар о землю был очень сильным. Мне пришлось быть очень осторожным, чтобы избежать травмы, и я бы не стал этого делать, если бы это не было действительно необходимо. Я никогда не прыгал с большей высоты, но я могу использовать свое операциональное мышление и представить себе, что прыжок с высоты в десять метров может стать причиной серьезной травмы. Поэтому я не буду прыгать с десяти метров. Операциональное мышление спасло меня от серьезной травмы.
Операциональное мышление также дает нам возможность быть более эффективными и изобретать новые способы выполнения тех или иных дел. Предположим, я хочу повесить книжную полку на имеющемся на стене пространстве необычной формы. Я мог бы сделать или купить множество книжных полок различных форм и размеров, чтобы примерить их все в нужное мне место, а затем отобрать только одну, а все остальные разломать или вернуть в магазин. Но это требует довольно большой работы и расходов. Вместо этого я просто представляю себе, как бы выглядели на моей стене полки разного типа, и выбираю наилучшее решение. Определение размеров имеющегося на моей стене пространства может дополнить работу моего воображения и мышления. Принимая решение построить книжную полку самому, я представляю себе все этапы этой работы и то, какие именно инструменты мне для этого понадобятся. После этого я могу пойти в магазин и купить все нужные мне инструменты за один раз, вместо того чтобы совершать много походов в магазин и пробовать разные инструменты, не зная, нужны они мне или нет.
Конечно же, я обычно забываю про какой-нибудь инструмент. Операциональное мышление может чувствовать, будто бы оно совершенно безукоризненно (этот важный недостаток мы обсудим позднее), но, оглядываясь назад, мы нередко можем видеть, как мы порой забывали сделать что-то важное или же приходили к неправильному выводу. Но тем не менее операциональное мышление обладает чрезвычайно большими возможностями, и когда мы даем его нашему крану-сортировщику, это оказывается гигантским скачком в его эволюционном восхождении.
Мы запрограммируем компьютер крана-сортировщика для совершения действий, свойственных операциональному мышлению, в свободное от основной работы время, когда он не занят транспортировкой ящиков и его датчики не обнаруживают поступления нового ящика.
Перепроверка старого знания
Один из видов операционального мышления, который мы будем программировать у нашего компьютера, – это способность проверять адекватность накопленных знаний. Раньше мы уже вводили в него внешнюю информацию о зависимости скорости износа подшипников от температуры. Мы также вводили в программу внешнюю систему ценностей с целью максимально продлить срок службы крана с минимальными потерями производительности.
По мере того как такой кран работает в течение многих лет, у него будет много случаев «опыта» поломки подшипников, и он будет должным образом регистрировать эти события и время, когда они происходили. Кроме того, в памяти компьютера накопится большой объем данных о температурном режиме подшипников. В свободное от работы время компьютер может «размышлять» обо всех этих фактах путем вычисления действительной взаимосвязи между различными аспектами температурного режима (такими как средняя температура, максимальная температура или длительность циклов нагревания и охлаждения) и промежутками времени между случаями отказа подшипников. Что является самым ЛУЧШИМ показателем для предсказания поломки подшипников? Позволяет ли определенная комбинация названных параметров точнее предсказывать возможность поломки, чем какой-то один из них? Как эти вычисленные взаимосвязи согласуются с ранее заложенными в компьютер внешними знаниями и правилами поведения относительно зависимости износа от температуры? Будут ли расхождения достаточно большими для того, чтобы изменить первоначальные внешние знания или вовсе от них отказаться? Даст ли все это заметное улучшение производительности? В результате такого операционального мышления рабочий цикл всей системы может несколько измениться – например, могут быть предусмотрены более длительные перерывы для охлаждения подшипников, если они ломались слишком часто, или же, наоборот, более короткие остановки в работе (и, соответственно, большая производительность), если окажется, что износ подшипников происходит не так быстро, как это первоначально предполагалось.
ИЕРАРХИИ ЦЕННОСТЕЙ
Отметьте, что мы дали нашему крану-сортировщику возможность изменять одно из правил своей работы, правило о необходимости остановки в том случае, если температура подшипников превышает определенное значение, с целью обретения запрограммированной цели-ценности оптимального соотношения между производительностью крана и продолжительностью срока его жизни. В этой конкретной программе операционального мышления мы не дали компьютеру возможности даже ставить под сомнение внешне заданную цель-ценность максимальной производительности и продления срока службы крана, не говоря уже о том, чтобы ее изменять.
Мы, люди, также обладаем ценностями, которые на первый взгляд кажутся неизменными. Так, например, для обычного человека невозможно убить себя самого путем остановки своего дыхания. Биологически заданная, встроенная в нас ценность выживания имеет явный приоритет над нашей способностью изменять ритм своего дыхания.
Однако лишь немногие ценности являются абсолютно неизменными. Обычно ценности иерархичны: я хотел бы делать А и Б до тех пор, пока это не будет мешать В и Г. Например, программа операционального мышления для максимального повышения производительности крана и продления срока его службы не относится к абсолютным ценностям. Раньше мы уже ввели в программу компьютера две ценности более высокого порядка – остановка работы оборудования и подача сигнала тревоги в том случае, если в помещении возникает пожар или же если в опасной зоне обнаружен человек. Остановка работы с целью спасения человеческой жизни является абсолютно более высокой в иерархии ценностей, чем максимальное повышение производительности. По крайней мере эти ценности являются приоритетными в той части рабочего цикла, где значительная часть времени крана-сортировщика уделяется проверке того, нет ли в помещении пожара и не появился ли кто-либо посторонний в опасной зоне.