В центре понятия «человек» находится способность осознавать себя. Без неё мы не могли бы ориентироваться, взаимодействовать, сочувствовать или выживать в постоянно меняющемся, сложном мире вместе с другими людьми. Нам необходимо осознавать себя, когда мы делаем что-то, или когда ожидаем последствий потенциальных действий от себя и других.

Учитывая наше стремление включить роботов в наш социальный мир, неудивительно, что создание самосознания у искусственного интеллекта – одна из главных целей исследователей это области. Если эти машины будут заботиться о нас и составлять нам компанию, у них неизбежно должна появиться способность поставить себя на наше место. И хотя учёным ещё далеко до создания роботов, осознающих себя, как люди, они постепенно приближаются к этому.

В новом исследовании , опубликованном в Science Robotics, описано создание роботизированной руки, понимающей свою физическую форму – то есть, имеющую простейший вариант самосознания. Тем не менее, это очень важный этап развития робототехники.

Не существует чёткого научного объяснения составляющих человеческого самосознания. Исследования в области нейробиологии говорят, что сети коры головного мозга в её областях, отвечающих за моторику и в теменной области мозга, активируются во многих случаях, совсем не связанных с движением. К примеру, у человека, услышавшего такие слова, как «взять» или «ударить», активируются моторные области мозга. Как и при наблюдении за действиями другого человека.

На этом основании возникла гипотеза о том, что мы воспринимаем действия других людей так, будто действуем сами – это явление учёные называют «симуляцией воплощения» [embodied simulation ]. Иначе говоря, мы используем наши собственные возможности по совершению действий при помощи нашего тела, чтобы придать смысл действиям или целям других. Процессом симуляции управляет умственная модель тела или самого себя. Именно это исследователи пытаются воспроизвести в машинах.

Физическое «я»

Команда, проведшая исследование, использовала нейросеть с глубоким обучением для создания модели себя у роботизированной руки с использованием данных, полученных от её случайных движений. ИИ не давали никакой информации о геометрической форме или физических свойствах руки, он учился постепенно, двигаясь и натыкаясь на объекты – примерно так, как познаёт себя ребёнок, наблюдая за своими руками.

Затем робот смог использовать модель себя, содержащую информацию о его форме, размерах и движениях, чтобы делать предсказания, касающиеся действий – к примеру, поднятия чего-либо при помощи инструмента. Когда учёные вносили физические изменения в руку, противоречия между предсказаниями робота и реальностью заставляли петлю обучения стартовать заново, что позволяло роботу адаптировать модель себя под новую форму тела.

И хотя в исследовании использовалась одна рука, схожие модели, связанные с процессом самоизучения, разрабатываются и для гуманоидных роботов, под впечатлением от исследований психологии развития.

Полное «я»

И всё жe роботизированное самосознание нельзя ставить в один ряд с человеческим. У нашего «я», как у луковицы, есть множество загадочных слоёв. Сюда входит возможность идентифицировать себя с телом, с нахождением в физических границах этого тела и ощущать мир с его визуально-пространственной перспективы. Но также сюда входят и другие процессы, выходящие за эти рамки, включая интеграцию информации с органов чувств, непрерывность времени при помощи воспоминаний, произведение и осознание собственных действий и приватность.

И хотя путь к созданию роботизированного самосознания, включающего в себя всё это множество уровней, только начался, уже создаются такие строительные блоки, как построение схемы тела в новом исследовании. Также машины можно делать так, чтобы они имитировали других и предсказывали намерения других, или изменяли своё мнение под воздействием обстоятельств. Такие разработки, а также рост эпизодической памяти, тоже являются важными шагами к созданию социально ориентирующихся роботизированных компонентов.

Интересно, что это исследование также может помочь нам больше узнать о человеческом самосознании. Нам известно, что роботы способны адаптировать свою физическую модель, когда мы меняем конфигурацию их тела. Это можно представлять и по-другому, как ситуацию, сходную с использованием животными инструментов, когда внешние объекты сочетаются с телом.

По изображениям мозга видно, что нейроны обезьян, активизирующиеся во время хватания, также активизируются, когда они берут объекты при помощи щипцов, как будто щипцы становятся их пальцами. Инструмент становится частью тела, и ощущение самого себя изменяется. Это похоже на то, как мы отождествляем себя с аватаром на экране во время видеоигр.

Интригующая идея, предложенная японским нейробиологом Ацуши Ирики, состоит в том, что возможность дополнять своё тело внешними объектами, и способность воспринимать другие тела, как инструменты, являются двумя сторонами одной медали. Интересно, что для этого размытого различия требуется появление виртуальной концепции «себя», которая удерживает вместе субъекта/личность и объекты/инструменты. Поэтому то, как мы подстраиваем себя, добавляя или удаляя инструменты, может помочь нам понять то, как работает «я».

Роботы, обучающиеся использовать инструменты, как продолжение своего тела – плодотворное поле для экспериментов, позволяющих подтверждать появляющиеся данные и теории из областей нейробиологии и психологии. В то же самое время, исследование приведёт к развитию более умных, способных машин, работающих на нас и с нами в разных областях.

Это, возможно, наиболее важный аспект нового исследования. Он соединяет психологию, нейробиологию и робототехнику для того, чтобы ответить на один из наиболее фундаментальных вопросов науки: кто я?