Рубрика «нейрон» - 2

Логика сознания. Часть 10. Задача обобщения - 1 В принципе, любая информационная система сталкивается с одними и теми же вопросами. Как собрать информацию? Как ее интерпретировать? В какой форме и как ее запомнить? Как найти закономерности в собранной информации и в какой форме их записать? Как реагировать на поступающую информацию? Каждый из вопросов важен и неразрывно связан с остальными. В этом цикле мы пытаемся описать то, как эти вопросы решаются нашим мозгом. В этой части пойдет разговор о, пожалуй, самой загадочной составляющей мышления — процедуре поиска закономерностей.

Взаимодействие с окружающим миром приводит к накоплению опыта. Если в этом опыте есть какие-либо закономерности, то они могут быть выделены и впоследствии использованы. Наличие закономерностей можно интерпретировать, как присутствие чего-то общего в воспоминаниях, составляющих опыт. Соответственно, выделение таких общих сущностей принято называть обобщением.

Задача обобщения – это ключевая задача во всех дисциплинах, которые хоть как-то связаны с анализом данных. Математическая статистика, машинное обучение, нейронные сети – все это вращается вокруг задачи обобщения. Естественно, что и мозг не остался в стороне и как мы можем иногда наблюдать на собственном опыте, тоже порой неплохо справляется с обобщением.
Читать полностью »

Логика сознания. Часть 9. Искусственные нейронные сети и миниколонки реальной коры - 1
Приходит ветеринар к терапевту. Терапевт: — На что жалуетесь? Ветеринар: — Нет, ну так каждый может!

Искусственные нейронные сети способны обучаться. Воспринимая множество примеров, они могут самостоятельно находить в данных закономерности и выделять скрытые в них признаки. Искусственные нейронные сети во многих задачах показывают очень неплохие результаты. Закономерный вопрос — насколько нейронные сети похожи на реальный мозг? Ответ на этот вопрос важен главным образом для того, чтобы понять, можно ли, развивая идеологию искусственных нейронных сетей, добиться того же, на что способен человеческий мозг? Важно понять, носят ли различия косметический или идеологический характер.

Как это ни удивительно, но очень похоже, что реальный мозг противоречит всем базовым принципам искусственных нейронных сетей. Это вдвойне удивительно, учитывая, что изначально искусственные нейронные сети создавались как попытка воспроизвести именно биологические механизмы. Но в том и коварство подобных ситуаций. Очень часто то, что на первый взгляд выглядит правдоподобно, на поверку оказывается полной противоположностью того, что есть на самом деле.
Читать полностью »

Логика сознания. Часть 8. Пространственные карты коры мозга - 1

Для любой модели, которая претендует на объяснение работы мозга, важна ее «работоспособность» и согласованность с экспериментальными данными. Например, традиционные нейронные сети обладают определенной работоспособностью, но слабой согласованностью. То есть, они решают некоторые задачи, которые решает реальный мозг, при этом их структура и поведение очень слабо похожи на структуру коры и поведение биологических нейронов.  В этой части пойдет разговор о согласованности той пространственной организации, что возникает в предлагаемой модели, и пространственной организации, свойственной реальной коре.

В свое время Вернон Маунткасл выдвинул гипотезу, что для мозга кортикальная колонка – это основная структурная единица переработки информации. В свете описываемой модели можно конкретизировать функции кортикальных миниколонок, механизмы их работы и принципы взаимодействия.

В предлагаемой модели мы исходим из того, что мозг оперирует информацией, которая состоит из дискретных понятий. Каждому понятию соответствует волна с определенным уникальным внутренним узором. Носителями волн, предположительно, являются дендритные сегменты. По узорам, которые создают информационные волны, распространяясь по какой-либо зоне коры, миниколонки этой зоны получает информационное описание происходящего. Одна и та же информация поступает в каждую миниколонку.Читать полностью »

Цикл статей «Логика сознания» подошел к своей середине. Семь предыдущих частей были посвящены описанию паттерно-волновой модели распространения информации в мозгу, присущего этой модели механизма квазиголографической памяти, смысловой модели информации и того как миниколонки коры создают пространство вычисления контекстов.

Предлагаемая модель не относится к мейнстриму нейронауки. Большинство современных исследователей считают, что искусственные нейронные сети и биологические нейронные конструкции близки по своей сути и основаны на общих принципах. В нашей модели, мозг не имеет ничего общего с нейронными сетями. Различие приблизительно такое же, как между классической и квантовой механикой. Внешне результаты местами могут быть похожи, но в основе лежат совершенно разные принципы.
Читать полностью »

Структура и стартовые настройки мозга - 1

Знание того как работает нейрон недостаточно для понимания того, чем обусловлено разумное и интеллектуальное поведение. Эволюция совершила удивительное мастерство, создав систему из относительно простых элементов, способную поразить невероятной успешностью во взаимодействии с окружающей средой. Недостаточно взять некую массу связанных нейронов (даже сложив слоями) подключить к ней датчики и выводы и получить хоть какое-то подобие мозга. Главным полем работы эволюции на протяжении миллионов лет является не нейрон, а структура и внутренняя организация нервных клеток в нервной системе.
В предыдущей части мы говорили о структуре коры мозжечка и на его примере видно, что структура и организация является фундаментальной для его функций. Давайте разберемся в том, как организованна кора больших полушарий, структура благодаря которой Человек стал самым успешным видом на Земле.

Читать полностью »

Логика сознания. Часть 7. Самоорганизация пространства контекстов - 1
Ранее мы говорили о том, что любая информация имеет как внешнюю форму так и внутренний смысл. Внешняя форма — это то, что именно мы, например, увидели или услышали. Смысл — это то, какую интерпретацию этому мы дали. И внешняя форма, и смысл могут быть описаниями, составленными из определенных понятий.

Было показано, что если описания удовлетворяют ряду условий, то давать им интерпретацию можно, просто заменяя понятия исходного описания на другие понятия, применяя определенные правила.

Правила трактовки зависят от тех сопутствующих обстоятельств в которых мы пытаемся дать интерпретацию информации. Эти обстоятельства принято называть контекстом в котором трактуется информация.

Кора мозга состоит из нейронных миниколонок. Мы предположили, что каждая миниколонка коры — это вычислительный модуль, который работает со своим информационным контекстом. То есть каждая зона коры содержит миллионы независимых вычислителей смысла в которых одна и та же информация получает свою собственную трактовку.

Был показан механизм кодирования и хранения информации, который позволяет каждой миниколонке коры иметь свою полную копию памяти о всех предыдущих событиях. Наличие собственной полной памяти позволяет каждой миниколонке проверить насколько ее интерпретация текущей информации согласуется со всем предыдущим опытом. Те контексты в которых трактовка оказывается «похожа» на что-то ранее знакомое составляют набор смыслов, содержащихся в информации.
Читать полностью »

Удивительный мозжечок - 1

Что удивительного в мозжечке? Одел мозга который дал нам возможность наслаждаться красотой и великолепием музыки, невероятной точностью и грацией танцевальных движений.

Читать полностью »

Логика сознания. Часть 6. Кора мозга как пространство вычисления смыслов - 1Что такое информация, как найти скрытый в ней смысл, что вообще есть смысл? В большинстве толкований информацию сопоставляют с сообщением или с данными, используя эти слова как синонимы. Сообщение обычно подразумевает конкретную форму. Например, устная речь, текстовое послание, сигнал светофора и тому подобное. Термин «сообщение» чаще используют, когда  говорят об информации в связи с ее передачей. Под данными обычно подразумевают информацию, для которой определена форма ее хранения или передачи. Например, мы говорим о данных, когда упоминаем записи в базе данных, массивы в памяти компьютера, сетевые пакеты и тому подобное. Сам термин «информация» мы предпочитаем использовать, когда  нет необходимости заострять внимание на способе ее передачи или  форме представления.

Информация, чтобы быть использованной, должна получить интерпретацию. Например, красный сигнал светофора можно интерпретировать как запрет ехать, улыбку как сигнал хорошего расположения и тому подобное. Конкретная интерпретация называется смыслом информации. По крайней мере, такой трактовки придерживается международная организация по стандартизации: «knowledge concerning objects, such as facts, events, things, processes, or ideas, including concepts, that within a certain context has a particular meaning».
Читать полностью »

Моделирование эмоций или электронное чувство новизны - 1

Без понимания природы возникновения интеллекта и механизмов разумного поведения невозможно создание искусственного интеллекта. Можно бесконечно составлять сети нейроподобных элементов варьируя их количество, организацию, алгоритмы, но невозможно случайным образом повторить то над чем трудилась эволюция миллионы лет.

Природа деятельности живых организмов определяется их потребностями, связанными с необходимостью выживать, питаться, размножаться и сохранять энергию. И ни одно живое существо не действует вне внутренних мотивов формируемых потребностями. И невозможно представить разум лишенный внутренних мотивов и целей. Каждое движение наших глаз, произнесение слов, формирование мыслей есть результат работы механизмов ответственных за удовлетворение наших потребностей. Стремление создать абсолютный интеллект, не обусловленный никакими потребностями, приведет к получению бездействующего механизма или действующего подобно автомату.

Наш окружающий мир очень сложен и многообразен и создание рефлексов на все случаи жизни, которые бы позволили организму быть в этом мире успешным, не предоставляется возможным. Поэтому природа создала механизм, который позволяет формировать и отбирать рефлексы, которые приводят к желаемому результату – это эмоции, или эмоциональные механизмы.

Но какие же потребности могут быть у искусственного интеллекта, ведь ему незачем испытывать голод, за зарядом его батареи может последить человек, а чувство страха может спровоцировать на действия к самообороне, любовь и привязанность – эти чувства даже Человеку создали множество хлопот. Единственное, что действительно необходимо искусственному интеллекту это желание обучаться, любопытство и стремление к новому. Природа всех эмоций сходна и все перечисленные эмоции, возможно, воплотить в искусственном интеллекте.
Читать полностью »

Память, консолидация памяти и бабушкины нейроны - 1

Первый вопрос, который возникает перед исследователями нервной системы и когнитивных процессов это, что такое память? Что такое память в биологическом аспекте? Как проявляется память на уровне отдельного нейрона? И в какой форме хранится информация в нервной системе?

И сейчас мы ответим на эти вопросы.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js