Моделирование человеческой психологии

Международная междисциплинарная команда исследователей под руководством профессора Дэвида Рудрофа из Женевского университета (UNIGE) создала первую математическую модель воплощенного сознания. Цель — понимать, изучать и предсказывать человеческое поведение. Модель, основанная на строгих математических концепциях и проверенная с помощью симуляций, позволяет объяснять множество когнитивных явлений и поведенческих реакций. Исследование опубликовано в Journal of Theoretical Biology и открывает путь для приложений в робототехнике, искусственном интеллекте и здравоохранении.

Свободная энергия определяет выбор

Модель воспроизводит принятие решений на основе времени, контекста и восприятий (реальных и воображаемых). Разум рассчитывает вероятности получить желаемое наиболее безопасным способом, исходя из личных предпочтений (например, безопасности). Это вероятностное вычисление, вытекающее из личных предпочтений и ценностей, может быть выражено как свободная энергия.

«Наше сознание использует свободную энергию, чтобы активно исследовать мир и удовлетворять свои склонности, представляя ожидаемые последствия своих действий», — говорит Карл Фристон из University College London.

В зависимости от свободной энергии модель может предсказывать состояния сознания и поведение индивида.

Математическая модель феноменологии разума: проективная геометрия

Исследователи начали с синтеза психологических явлений, включая базовые перцептивные иллюзии (например, схождение железнодорожных рельсов вдали). Ученые смогли подобрать математический шаблон для моделирования этого восприятия и связанного с ним воображения.

«Мы обнаружили, что сознание интегрирует восприятие, воображение и действие через специфическую геометрию: проективную геометрию», — объясняет Даниэль Беннекин, профессор математики Университета Париж 7.

Виртуальная реальность как пространство для экспериментов

После определения теоретических компонентов исследователи реализовали их в компьютерных программах и работают над подключением к виртуальной реальности для воссоздания пространственной, временной и эмоциональной среды, близкой к нашей. Это позволяет делать предсказания о поведении, совершенствуя модель.

Работа также направлена на развитие психопатологических моделей. Например, если лишить модель способности к воображению, она ведет себя как человек с аутизмом, что указывает на новые пути исследования роли воображения в управлении этим состоянием.

Модель работает на принципе реципрокности: люди используются для тестирования модели, а модель — для экспериментов с различными случаями психологических заболеваний.

Первые результаты показывают, что эта математическая модель воплощенного сознания, включающая темпоральность, пространственность и эмоции, может предсказывать широкий спектр известных форм человеческого поведения и объяснять их механизмы. Для полного воспроизведения человеческого сознания предстоит еще много работы, включая реализацию всех возможных типов поведения в математической системе. Сейчас исследователи работают над расширением алгоритма для создания машин, способных адаптироваться к реакциям собеседников и действовать по принципу эмпатической реципрокности.