غوردون باسك والنظام الذي أنبت مُستشعِره بنفسه

في أواخر خمسينيات القرن الماضي قدّم غوردون باسك جهازاً ظلّ مجتمع السيبرنطيقا عقوداً يفسّره. غمر مصفوفةً من أقطاب البلاتين في محلولٍ حمضي من كبريتات الحديدوز، وأمرّ تياراً بين أزواجٍ مختارة من الأقطاب. وتحت تأثير التيار، ترسّب الحديد خارج المحلول ونما على هيئة خيوطٍ تشعّبية موصِّلة بين الأقطاب. ولم تكن البنية مستقرةً بالمعنى المألوف؛ إذ كان كل خيطٍ يذوب باستمرارٍ في الحمض ولا يدوم إلا ما دام يحمل تياراً كافياً ليعيد بناء نفسه أسرع من تحلّله. ومن ثمّ وُجد التجميع بوصفه توازناً ديناميكياً، أي منافسةً مستمرة بين الخيوط على إمدادٍ محدود من التيار.

التعزيز بوصفه بنيةً فيزيائية

استخدم باسك ذلك التيار بوصفه إشارة المكافأة. فحين يُتاح مزيدٌ من التيار، تستطيع البنى الحاملة له أن تمتدّ وتتعزّز، بينما تذوب البنى غير المُكافأة عائدةً إلى المحلول. ولم يكن التعزيز هنا بارامتراً عددياً يُضبط داخل نموذجٍ ثابت، بل كان المادة الفيزيائية للنظام نفسه. لقد شُيّد الجهاز، بالمعنى الحرفي، من مكافأته ذاتها.

لم يحسّن ربطاً داخل فضاء سماتٍ ثابت، بل أضاف بُعداً إلى ذلك الفضاء بأن شيّد العتاد اللازم لقياس متغيّرٍ جديد.

تتعلّق النتيجة ذات الأثر بالحساسية. فبنية الخيوط النامية تستجيب استجابةً ضعيفة لاضطراباتٍ فيزيائية كثيرة، منها الاهتزاز الميكانيكي، والتغيّرات الموضعية في الحموضة، والحقول المغناطيسية. وفي جهازٍ عادي تُعدّ هذه الحساسية العَرَضية ضجيجاً. أما في تجميع باسك، فحين يصادف اضطرابٌ أن يعدّل التيار على نحوٍ يُكافأ لاحقاً، تتعزّز منطقة البنية المسؤولة عنه وتكبر. وعلى مدى فترة تدريبٍ تبلغ نحو نصف يوم، أنتجت هذه العملية عضواً فيزيائياً متمايزاً. وفي تقريره الصادر عام ١٩٦٠ أفاد باسك بأن الجهاز أنبت بنيةً حسّاسة للصوت، قادرةً على تمييز ترددين قرب خمسين ومئة دورة في الثانية، إذ تتألف المنطقة المسؤولة من أُهدابٍ ترنّ مع المنبّه. ووصفها دون مبالغةٍ بأنها أُذُن.

توسيع فضاء المدخلات

التمييز الذي يرسمه هذا دقيق، وما يزال غير محسومٍ في الأنظمة المعاصرة. فالنموذج المدرَّب يضبط بارامتراتٍ خلف مُستشعِرٍ ثبّته مصمّموه سلفاً. فميكروفونه، وشبكة بِكسلاته، ومفردات رموزه، كلها معطاةٌ سلفاً. وضمن فضاء المدخلات الثابت ذاك يمكنه أن يبلغ قدرةً عالية على نحوٍ اعتباطي، لكنه لا يستطيع، بالتدريب وحده، أن يصير حسّاساً لمتغيّرٍ لم يُمثَّل له قط. أما تجميع باسك ففعل ذلك بالضبط. فهو لم يحسّن ربطاً داخل فضاء سماتٍ محدّد سلفاً، بل أضاف بُعداً إلى فضاء السمات بأن شيّد العتاد اللازم لقياس متغيّرٍ جديد. ويعامل بيتر كارياني، الذي يبقى تحليله المرجع المعياري، الجهازَ بوصفه أوضح برهانٍ فيزيائي على نظامٍ يخلق مُشاهَداته الخاصة.

الصلة بالعمل الراهن محدّدة. فتعلّم البارامترات، سواءٌ بالانتشار العكسي أو بالتعزيز، يعمل حصراً داخل فضاء مدخلاتٍ معطى ولا يقدر أن يصنع مُستشعِراً لم يُزوَّد به. أما طرائق البحث المعماري التي تبدو وكأنها تخفّف هذا القيد، ومنها البحث المعماري العصبي والتعلّم الآلي المؤتمت، فهي في الواقع تستكشف فضاء إمكاناتٍ سبق للمصمّم أن أحصاه. والآلية الوحيدة في نظامٍ معاصر توسّع فعلاً فضاء مدخلاتها أثناء التشغيل هي اكتساب الأدوات: وكيلٌ يكتب شيفرةً ليستعلم من جهازٍ لم يُعطَ له، ويستدعي واجهةً تُعيد صنفاً من البيانات لم يصادفه من قبل، ويدمج قناة قياسٍ جديدة في حلقته الخاصة. وهذا هو النظير الرقمي لبنيةٍ تطلب التيار كي تبني مُستقبِلاً. لقد بُرهنت القدرة على إنبات عضو إدراكٍ جديد في تجميعٍ كهروكيميائي قبل أن تتحقّق في أي نظامٍ رقمي، وما تزال لم تتحقّق بالتعلّم وحده.