Страница 106 - Разум природы и разум человека - А.М. Хазен - Философия как наука - Философия на vuzlib.su
Тексты книг принадлежат их авторам и размещены для ознакомления Кол-во книг: 64

Разделы

Философия как наука
Философы и их философия
Сочинения и рассказы
Синергетика
Философия и социология
Философия права
Философия политики

  • Статьи

  • align=left style='text-align:left'>Корреляция между принципами анатомического образования и принципами работы мозга

    Сначала повторю промежуточные итоги. Электрическая состав­ляю­щая при произ­вод­стве энергии для мета­болиз­ма обязательна и содер­жит избыточность. Диссипа­ция излишней энер­гии неизбеж­на. Она есть при­чина существования нервных систем и мозга. Их основу составляют специализированные клетки – нейроны. Метаболизм нейронов приводит к накоплению на их мембранах элект­рической энер­гии. Ветвление ней­ро­нов возникает как результат вклада электрической энергии в их энер­гию формы. Расходование накопленной элек­три­ческой энер­гии не пред­по­ла­гает цели. В нейронах оно проис­хо­дит пу­тём деполяризации мем­б­ран. Любые взаимодействия тел и процессов в природе включают в се­бя вол­ны. При деполяризации мембран нейронов это есть электромеха­ни­­чес­­кая волна – нервный импульс.

    Общие принципы энергетики жизни и биохимический принцип структурной комплементарности гарантируют возможность “передачи” с помощью элект­рических импульсов веществ – нейроме­диаторов. Реа­ли­зу­ет эту возможность химический синапс. Нейромедиаторы и химичес­кий синапс вводят “аппаратурную” осо­­бенность нервных систем и мозга, ко­торой нет в сов­ре­мен­ных компьютерах:   циркулирующие в объёме ор­га­низма вещества – ней­ро­медиаторы – способны за счёт изменения своей концентрации влиять на по­роги срабатывания при передаче нервных им­пуль­сов через хими­чес­­кий синапс. Нейрон как аппаратурный элемент вы­­числительной сис­те­мы в десятки и сотни мил­лионов раз отстаёт по па­ра­метрам от эле­мен­тов сов­ре­менных компьютеров.

    Теперь, используя рассказанное выше о глазах и их сетчатке,  пора ответить на вопрос – почему нервные системы и мозг столь эффективно работают на основе элементов, крайне несовер­шен­ных в сравнении с современными ком­п­ью­­те­рами?

    При ответе надо учесть, что клетки в организме груп­пируются слу­чай­но в пределах ограничивающих условий. Например, они могут иметь осевую симметрию и сохранять её в процессе упаковки в слои и органы. Так группируются мышечные волокна или фоторецепторы сетчатки гла­за. Слу­­чай­ность их взаимного расположения имеет в качестве условия эту сим­мет­рию, но в остальном остаётся случайностью – слои как от­раже­ние осе­вой симметрии каждой клетки сочетаются со случайностью распреде­ления их в каждом из слоёв. Это характерная особенность упа­ков­ки мно­гих видов клеток в мозге.

    Мозг в своей анатомии и в работе не может “бороть­ся” против слу­­чай­но­с­тей. Они должны быть осно­вой его структуры и функционирова­ния. Это возможно, если принципы работы мозга ос­нованы на синтезе инфор­ма­ции (см., главу I). Для того, чтобы мозг его мог осуществить, входные сиг­на­лы для него должны быть случай­ностями, ограни­чен­ны­ми ус­ло­виями. Обработка этих сигналов должна включать опреде­ление экст­­ре­му­мов энтропии-инфор­мации и её производства. Они должны запо­м­инаться. Для такого син­те­за информации случай­ность анатоми­чес­кой упаков­ки кле­­ток стано­вит­ся необхо­ди­мым условием работы моз­га как единого ор­гана. Рас­смот­рю син­тез информации в мозге.

    Для определённости использую пример сигналов от сетчатки гла­за как входных для мозга. Как было показано в главе VIII, не­у­странимо от­вет сетчатки глаза на спроектированное на неё изображение есть случай­ные сигналы, опи­сы­ваемые их функцией распределения. Их конкретный вид зависит от объектов, спроектированных на сетчатку, и ус­ло­вий вза­им­ной оптической и элект­ри­ческой корреляции для элементов сетчатки (см. главу VIII). Сигналы от глаз становятся эквивалентами спроекти­рованных на сетчатку объектов в ре­­зультате их взаимодействий в мозге с сигналами дру­гих органов чувств и метаболизмом организма в целом.

    Каждый орган и каждая его часть в любом виде жизни образованы неповторимой случайностью рас­по­ложения кле­ток, ограни­чен­ной усло­ви­ями. Это задано как принципами возникновения и эво­лю­ции жизни, так и законами онто­ге­неза. Мозг в этом не есть исключение. При этом сет­чатка глаза как орган, например, у человека составляет часть его моз­га. Она, как и мозг в целом, генетически несовместима с организмом и может выжить только под защитой барьера, иммунологически изоли­ру­ю­щего мозг от его организма-хозяина.

    Пусть плоскость 1 на рис. 9.1 есть слой клеток мозга – нейронов, непосред­ст­вен­но соединённых с нервами 2, приходящими в мозг от глаз. Плоскости 3, 4 – другие слои нейронов. На рис. 9.1 для уп­­ро­щения показаны только два таких слоя и не обсуж­да­ют­ся важные связи внутри сло­ёв ти­па тех, ко­­торые создают ама­к­ри­новые клетки в сетчат­ке.

    Рис. 9.1.

     
    В силу прин­ципов роста кле­ток свя­зи в сло­ях нейронов и меж­ду ними – случай­ны. Слои ти­­па 3, 4 образованы мно­­­ги­ми ви­дами ней­ронов, от­ли­чающимися характером ветвлений и связей меж­ду ними, а также ней­ро­­медиаторами и нейропептидами, участвующими в ра­бо­те химических синапсов. Алфавит и язык слоёв 3, 4 есть функции распределения и функции корреляции. Последние создают латераль­ные связи в слоях.

    Нейроны, взаимодействующие в моз­ге с сиг­­налами, напри­мер, от сет­чатки глаза должны удовлетворять многим усло­виям. Законы форми­ро­вания и рас­про­стра­не­ния волн, ко­то­рые есть нервные импульсы, де­лают наи­бо­лее веро­ят­ным их искажение типа насыщения – сохранения постоянной амп­литуды. На этой основе возникает принцип взаимо­дей­ст­вия импуль­сов в мозге ДА, НЕТ, ИЛИ. Но он не повторяет взаи­мо­дей­ст­вия элементов в компьютерах. Природа и ес­тест­вен­ный отбор допол­ня­ют его ва­риациями слу­чай­но­с­тей свя­зей и вели­чи­ны порогов срабаты­ва­ния при опе­рациях ДА, НЕТ, ИЛИ, которые зада­ются нейромедиаторной основой работы химических синапсов. При обработке сигналов в прос­тых нервных системах, на­­пример, у му­равьев и пчёл, от­ли­чия от опи­сан­ного коли­чест­венные, а не качествен­ные.

    Выходной слой 4 содержит свои по видам и связям ней­ро­ны 5. Кле­точ­ная анатомия слоя 4, как и связи слоя 3 и 4, столь же слу­чай­ны (под контролем условий), как и у предыдущих слоёв. Пусть элемен­ты 5 в слое 4 обладают естественным для нейронов свойством – порогом сраба­ты­вания. Если сумма сигналов, поступающих по случайным связям от слоя 3 к данному элементу 5 превышает заданную величину, элемент 5 перехо­дит в состояние, которое для определённости наз­ову ДА. Если эта сумма меньше порога, то этому соответствует сигнал НЕТ. Выходные сигналы 6 поступают на вход типа 1 аналогичной схемы (иерар­­хи­чес­ки старшей) и/или по связям 7 пе­редаются внутренним ор­га­нам и двигательным системам 8 в организме.­

    Мозг может влиять на выживание, если синте­з ин­фор­мации в нём может действовать на метаболизм и взаимо­дей­ствия организма с окру­жа­ющей средой. В этом мозг использует сигналы органов чувств. Они преобразуют характеристики ок­ру­жающей орга­низм и внутренней его среды (вы­раженные физическо-химичес­ки­ми свойствами и законами) в функ­ции распре­де­­ления нер­в­­­ных им­пуль­сов и состояний нейронов. Фун­к­­­­ции распределения на основе вве­денного А. Эйнштейном соотно­ше­ния (8.1) определяют величину энт­ропии-информации.

    Взаимо­дей­ствия между слоями 1 и 3 случайны. Условия для этих случайностей, в частности, заданы порогами срабатывания нейронов. По­роги зависят от поступ­ле­ния нейромедиаторов в синап­ти­ческие щели химических синапсов.  Воздействия 7 на органы 8 вызывают их ответ, сводящийся к электрическим импульсам и выделению нейромедиаторов. Дейст­вие, аналогичное нейроме­ди­а­торам, могут реализовать низкомоле­ку­ляр­ные вещества, называемые нейропептидами. В некоторых случаях гор­­мо­ны могут оказы­вать влия­ние на мозг по типу нейромедиаторов.

    Связи 9 передают вещества и сигналы из организма обратно в слои 3 и 4. В них происходят преобразования функций распределе­ния сигна­лов нейронов и их состояний. Это (с участием разных видов связей  10  между сло­ями и внутри них) изменяет энтро­пию-ин­фор­мацию.

    Пространственная адресность связей 9 низкая – кровь омы­­вает мозг в целом, а внешние и выделенные самим мозгом нейромедиаторы рас­­про­ст­ра­ня­ют­ся диффузионно, то есть с малой адресностью. Однако хи­ми­ческая спе­цифичность нейромедиаторов высокая. Поэтому итогово связи 9 при­б­лижённо ад­ресные.

    От концентрации нейромедиаторов зависят пороги срабатывания си­­напсов при передаче электрических нервных импульсов между нейро­на­ми. В слое 3 для случайных сигналов и состояний изменение порогов срабатывания означает изменение функции распределения состояний эле­­ментов этого слоя и их выходных сигналов. В частности, воз­дей­ствия 9 индивидуально в каждом слое можно изменять так и до тех пор, пока в нём не установятся экстремумы величины энтропии-инфор­ма­­ции и её про­изводства одного из типов рис. 1.2, 1.4.  Поэтому с помощью ней­ро­ме­­ди­а­то­ров, внешних по от­ношению к слоям и их синап­сам, можно с помощью обратных свя­зей типа 6 – 9  устанав­ли­вать для сос­то­я­ний и сиг­налов нейро­нов слоёв 3, 4 экстремумы энтро­пии-информации и её производства. Запоминание экстремумов энтропии-информации и/или её произ­вод­ства, сводка критериев которого приведена на рис. 1.2, 1.4, есть синтез информации.

    Энтропия-информация здесь оп­ре­де­ле­на по отношению к со­с­то­яниям нейронов и их сигналам. Энтропия абстрактно-математически есть число. В реальной системе экс­тремумам энтропии-информации и её производст­ва отвечают состоя­ния элемен­тов слоя 3 и их сигналы – нервные импульсы  6.

    Включим иерархически на выходе схемы рис. 9.1 аналогичную схему, входными сигналами 2 для которой являются выходные сигналы типа 6 предыдущей схемы. Она аналогичным образом на основе нейро­ме­диа­то­ров и их эквивалентов связана с метаболизмом организма в це­лом и сигналами его органов чувств.

    Нейромедиаторы в организме выполняют тормозные и возбуждаю­щие функции. Связи 9 это есть обратные связи в том смысле, в котором они были пояснены в параграфе 9 главы VII. Возбуждающие нейро­ме­диа­торы в этих связях есть положительная обратная связь, а тормозные – отрицательная. Количество нейромедиаторов в организме порядка десят­ков. Хи­мическое различие их свойств дополняется высокой селектив­но­стью, возникающей за счёт одновременного действия положи­тель­ных и отрицательных (воз­буж­дающих и тормозящих) обрат­­ных свя­зей (пара­граф 9 главы VII).

    Как подчёркивалось, экстремумы энт­ро­пии-инфор­ма­ции системы при большом числе её элементов всегда очень ост­рые. Мозг имеет ~1011 нейронов. Число их связей на порядки больше. Эти количества га­ран­ти­ру­ют детерминизм экстремумов энтропии-информации. Как и в слу­чае сет­чатки (но в большей степени)  многообразие типов нейромеди­а­торов и нейронов создаёт широкий алфавит функций распределения в мозге и синтезируемых с их помощью объектов в виде экстремумов энт­ро­пии-информации и её производства.

    Стремление к статическому мак­симуму энтропии-информации или к динамическим её экстремумам типа рис. 1.2, 1.4 есть само­про­из­воль­ный процесс. Это гаран­ти­ру­ет воспроизведение в поколениях и ра­бо­то­спо­собность мозга как схем типа рис. 9.1 и их последовательно-па­рал­лель­­ных групп.

    В примере зрения экстремум энтропии-информации для случай­ных состояний элементов 5 – это есть объект, созданный в мозге на ос­но­ве сигналов гла­з, на­пример, “вишня” (см. пример в параграфе 7 главы VII). Эле­менты 5 и их состояния реально существуют в мозге, но не име­ют кон­к­рет­ного ад­реса, по­доб­ного номеру ячейки в памяти компь­ю­те­ра. Кро­ме то­го, состо­я­ния ней­ро­нов, отвечающие данному входному воздей­ст­­вию (например изо­бражению, спроектированному на сетчатку), теряют пря­мые физико-хи­мические связи с объек­­том. 

    Физический процесс установления экстремумов энтропии-инфор­ма­ции математически описывает процедура нормировки энтропии. Она положена в основу метода максимума энтропии Е. Джейнса [146]. Его раз­витие дано Г. Хакеном в [147]. Синтез информации в задачах воз­ник­но­вения и эволюции жизни и разума на основе нормировки энтропии подробно рассмотрен мною раньше [3], [4]. В па­раг­рафе 9 главы I нор­ми­ровка энтропии использована для введения энтропии как функции ком­­п­лекс­ного переменного. Взаимодействия мозга и организма на осно­ве связей 9 рис. 9.1 есть материализованная процедура нормировки энт­ро­­пии как функ­ции комплексного переменного. Этим для мозга раз­де­ля­ют­ся логи­ка (как отображение действительной части энтропии-ин­фор­мации) и соб­ст­венно синтез новой информации. Соотношение этих сос­тав­ляющих ра­бо­ты мозга описывает семантический коэффициент (1.30).

    Нейромедиаторные связи типа 9 действуют не только между орга­низмом и мозгом, но также в виде 10 меж­­ду слоями нейронов в мозге и внутри них. Запо­ми­нание статических и динамических экстремумов со­с­­то­яний и сигналов нейронов в мозге есть отражение окружающей при­ро­ды мозгом. Оно происходит внутри него, но включает в себя комп­лекс реакций организма в целом.

    К сожалению, мало опу­б­ли­кованной литературы о механизмах за­по­ми­нания в мозге и в нерв­ных системах. Важен факт – мы  сами суще­ст­вуем, пло­хую или хо­ро­­шую память имеем, а это значит, что слои и эле­менты типа рис. 9.1  в мозге рабо­та­ют и их состояния запоминаются.

    Условие, определяющее свойства нейронов (как запомненного иерар­­­­­хически рань­ше случайного выбора) – пороги сраба­ты­ва­­ния. Но имен­но они необходимы в рамках схемы рис. 9.1 для реали­за­ции прин­ци­пов её работы. Главное требование в этом есть случайности свя­зей. При образовании мозга как “конструк­ции” (или его предшественников в про­с­тей­ших нервных системах) естественный отбор генетически запоми­нает па­ра­­мет­ры нейронов – функции распределения ветвлений, типы си­на­псов, по­ро­ги сраба­ты­вания. Это делает высокой вероят­­ность слу­чай­ного воз­ник­новения рабо­то­способной конструк­ции типа схе­мы рис. 9.1. Такая реализован­ная схе­ма даёт преи­мущества для инди­ви­ду­ума, то есть для запо­ми­нания пу­тём выживания вы­жи­вающих.

    Выходные сигналы элементов 6 слоя 4 в схеме рис. 9.1 подобны сигналам, дей­ст­вующим первично на её входе 1. Поэтому блоки рис. 9.1 становятся функциональными вычислительными элементами мозга. Ге­не­тически за­по­минается иерар­хи­чес­кое повторение этой схемы. Оно не тождественно по элемен­там, их связям, взаимодействиям с орга­низ­мом в целом. Но принцип слу­чайности связей и роли ней­ро­медиаторов в уста­нов­­лении экст­ремума энтропии-информации как харак­теристики со­с­тоя­ний неко­то­рого слоя нейронов – универ­сальны. И так многократно в фи­ло­генезе, а потом в онтогенезе.

    Итог этого и есть мозг человека как сфор­ми­ровавшийся в резуль­та­те ес­тест­венного отбора орган. Его структуру и работу ото­бражают такие же по­следо­ва­тельности иерархичес­ких плос­ко­­­стей синтеза инфор­ма­ции, ка­кие харак­тер­­ны для эволюции жиз­ни. Эта иерар­хия двойст­вен­ная. Одна система плоскостей отражает иерархию образования мозга как органа с его отделами. Работа моз­га, как было пояснено выше, есть иерар­­хи­чес­кое про­дол­жение прин­ци­пов его ана­то­мической реализации. Поэтому плоскости синтеза анатомической информации находятся в со­от­вет­ствии с иерархией син­теза информации как обра­ботки информации в мозге на основе сигналов взаимодействия его нейро­нов и с органами чувств. Но отображающие эту иерархию плоскости иные.

    Важно подчеркнуть. Схема рис. 9.1 как иллюстрация основного вы­числительного блока в мозге основана на экстремумах, осредняющих  случайности. Поэтому она принципиально нечувствительная к локаль­ным единичным поврежде­ни­ям нейронов и их взаимных связей.  Имен­­­­но это наб­лю­­­да­ется реально в работе всех видов нервных систем и мозга в его раз­ных реализациях вплоть до человека.

    Естественно, что схема рис. 9.1 очень сильно упрощенная. Реально число слоёв, ко­торые передают сигналы, боль­ше. Исключительно важны латеральные связи типа реализуемых амакриновыми клетками в сетчат­ке. Они вводят в работу мозга функции корреляции. Но это только под­чер­ки­вает неуст­ра­­нимость случайностей состояний и свя­зей как основы анатомического воспроизведения и работы мозга.

    Введенный порогами принцип ДА, НЕТ, ИЛИ в мозге универса­лен. Одновременно он есть основа законов логики. Когда этот принцип используется для выходных сигналов эле­мен­тов мозга (типа комплекса в виде схемы рис. 9.1) возникает та логическая обработка информации в мозге, кото­рая наибо­лее выражена у человека. Как подчерки­ва­лось в главе VII па­раграф 7, пороги вводят логические законы и на са­мом млад­шем уров­не иерархии энтропии-информации, на котором взаи­мо­дейст­вуют еди­нич­ные нейро­ны. Между этими альтернативами принцип ДА, НЕТ, ИЛИ участвует как вспомогательный инстру­мент. Элементы мозга не повторяют элементарные ячейки компьютера. Логика компьютера иначе входит в первичные принципы работы мозга.

    В терминах физики логика есть наука, в основе кото­рой лежат функ­­ции состояния (они были подробно рассмотрены в главе VI). В ра­бо­те логики в мозге на первый план выходит абстрактный аналог энер­гии и его взаи­­модейст­вия с энтропией-информацией как физической пе­ре­менной. Это непривычно, но бес­спорно. Огромное число нейронов в мозге гарантирует остроту экст­ре­­му­мов энтропии-информации и её производства, которые образуют принцип работы мозга рис. 9.1.

    Энтропия-инфор­мация как физическая переменная есть функция ком­плексного пе­ре­мен­но­го. Работа нервных систем и мозга в этом не иск­лючение. Иерархия синтеза информации в мозге неустранимо содер­жит в себе действи­тель­ную часть (логическую обработку информации), описыва­е­мую в тер­­­­минах функций действительного переменного, и соб­ст­венно инфор­ма­цию, которая есть мнимая составляющая пол­ной ин­фор­мации. В ре­зуль­тате синтез информации и её преобразования в мозге однородно ос­но­ваны на тех же принципах и законах, что и везде в природе, на­чиная от воз­ник­но­вения Вселенной. Это важнейшее для работы мозга и её результатов, для познания чело­веком приро­ды.

    Экспериментальные факты о работе мозга человека исчерпывающе доказывают реальность введеных выше принципов работы мозга, хотя их, как правило, так не используют.

    Пример воздействия на мозг сигналами глаз. Человеку одевают оч­ки с призмами, пе­рево­рачивающими изображение. Его ориентация нару­ше­на. Он носит их пос­тоян­но не­ко­то­рое время. Окру­жа­ющие его пред­ме­ты восстанавливают своё нормаль­ное положение.

    Аналогичный пример воздействия на мозг через органы слуха. Человеку много­крат­но на магнитофоне проигрывают фразу с коман­дами, подле­жа­щими выполнению. При этом дви­же­ние ленты в магнитофоне задают на­­о­борот. В полученных зву­ках, казалось бы, невозможно услы­шать об­щее с той фразой, что продиктована первично. Одна­ко в итоге чело­век, прослушав только обращённую во времени запись, начинает выполнять те действия, которые пред­пи­са­ны этой фразой.

     Зададим вопрос – что остаётся тождественным в прямом и пе­ревёрнутом изображении, во фразе, проигранной правильно и наобо­рот во времени? Ответ – остаются тождественными функции рас­пре­де­ле­ния, экстремумы энтропии-информации и её производства, функ­ции автокорре­ля­ции! Язык органов чувств и мозга – это и есть функции распре­де­ле­ния, функции корреляции, экстремумы энтропии-информации и её производ­ст­ва.

    В случае стационарных случайных процессов (а отображение объек­­тов или звуков таково) прямой и перевёрнутый объект тождест­вен­ны на языке функций распределения, функций корреляции, экстремумов энтропии-информации и её производства.

    Меняется только сигнал их связи как целого с пространством и временем – верх-низ, вперёд-назад во времени. По­э­тому органы чувств и мозг воспринимают прямое и перевёрнутое изо­б­­ражение или прямой во времени и обратный звук как тождест­вен­ные. Единственное необхо­ди­мое дополнительное обучение мозга – путём со­­пос­тавления с ре­аль­ностью установить новую привязку “символов языка” мозга. Напри­мер, для зрения мозг чело­ве­­ка это делать умеет. Ведь люди спо­кой­но, а ино­г­­­да и быстро, читают текст, который лежит перед ними “вверх но­га­ми”. Для звуков у людей нет такой обиходной практики, но отличие пря­мых и обратных звучаний на языке органов слуха и мозга столь ничтож­но, что обу­че­ние воз­ни­кает самопроизвольно.

    Как видите, даже общеизвестных результатов о сопряжении сигна­лов органов чувств и мозга достаточно для исчерпывающего доказатель­ства основного факта – функции распределения, корреляции случайных сигналов, экстремумы описывающей их энтропии-информации и её про­из­водства есть те объекты, с которыми работают нервные системы и мозг.  Несомненно, что объяснение работы органов чувств и мозга, ко­то­рое дано в [2] – [11] и в этой книге, откроет и другие воз­мож­ности пере­да­чи в мозг сигналов, использующие его натуральный язык – функции распределения, корреляции, экстремумы энтропии-информа­ции и её производства. В частности, отмечу статьи [58] – [61].

    Ещё раз подчеркну, что огромное число элементов и их связей в мозге филогенетически запомнено потому, что гарантирует детерминизм его работы в виде остроты экстремумов. Память в мозге не выра­жает­ся запоминанием состояний конкретных нейронов. Это есть па­мять, анало­гичная симбиозу клеток в конкретной экологической ни­ше. Схемы типа рис. 9.1 в мозге формируют экстремумы. Они есть ком­плекс физико-хи­ми­ческих условий, создающий “экологичес­кую ни­шу”. Память мозга (как устойчивое воспроизведение состояний и вза­и­мо­дей­ст­вий нейронов) подобна памяти о совместном функционировании кле­ток любого органа (печени или по­чек и подобного). Память мозга – это сооб­щест­во клеток и их свя­зей, которое запомнено как таковое, в ком­п­лек­се. Отличие в том, что, например, в почках или печени образуется симбиоз прос­тых по форме и взаимным контактам клеток, а нейроны имеют огромное количество дендритов и аксонов, а потому объект за­по­ми­нания есть со­с­то­яния и положения комбинаций статических и дина­мических связей между нейронами – одни и те же нейроны способны реализовать астро­но­мические количества взаимных связей как конкрет­ный “печёночный симбиоз”.  Симбиоз нейронов с участием их синап­сов в экологической нише – это  есть память в мозге.

    Изложенное выше не опровергает огромного материала о ней­рон­ных сетях (для технических устройств и абстрактных поста­но­вок задач), который накоплен в на­стоящее время. В терминах этой работы описания нейронных сетей относятся к дейст­­вительной ком­по­ненте комп­лексной энтропии-информации в моз­ге. Некор­рек­т­ность в литера­туре о нейрон­ных сетях та же, что и при описании зрения – случай­но­сти вво­дят­ся по типу “матового рассеивателя” в упорядоченных взаи­мо­дей­ст­виях. Это не так. Случайности есть принципиальная основа мозга.

    В главе о зрении я вводил при описании оп­ти­чес­ких преобра­зо­ва­ний понятия из области го­ло­графии. Поэтому дол­жен под­чер­к­­нуть, что нередкие предложения голо­гра­фических прин­ци­пов как одной из ос­нов работы мозга есть заблуждение, возникаю­щее из непо­ни­ма­ния существа голографии. Она есть именно и только ре­а­ли­зация в ви­де ин­же­нерных устройств осново­по­лагающего для волновой оптики прин­­ципа Гюй­ген­са-Френеля (см. [139]). Вол­но­вые процес­сы в мозге су­ще­ствуют в част­ных случаях синхронизации работы многих ней­­ронов. Прин­цип Гюйген­са-Френеля справедлив для них. Но они сами имеют вспомога­тель­ное значение для работы мозга и нервных систем.

    Ссылки на нечувствительность голограмм к локальным пов­реж­де­ни­ям и сопоставление этого с особенностями мозга так же отношения к работе мозга не имеют. Работа мозга устойчива к локальным поврежде­ни­ям и сбоям потому, что в её основе лежат экстремумы энтропии-ин­фор­мации и её производства. Они возникают как осредненение огром­ных чисел состояний элементов системы и их связей между собой, а по­то­му нечувствительны к локальным повреждениям и сбоям.

    Важно отметить направление в развитии вычислительных систем, которое признаётся труднее, чем исследования ней­рон­ных сетей – работы Д. Эдельмана [148] уже ввели в вычислительные машины прин­ципы и методы дарвиновского естественного отбора. Они использу­ют­ся на уровне практических устройств. Этот путь в вы­чис­ли­тель­ной техни­ки развивается.

    Это исключительно важное и продуктивное на­прав­ление, но опыт биологии показывает, что само понятие дар­виновского естест­вен­ного от­бора нуждается в уточнениях. Они сде­ланы в этой ра­бо­те. В част­ности, как будет показано в следующей гла­ве, в них содержится от­вет на веч­ный вопрос – почему человек может познавать окружающую природу и себя самого?

    Впервые ввёл понятие об обработке информации в мозге по типу схемы, похожей на рис. 9.1, Ф. Розенблатт [149]. Он назвал такие уст­рой­ст­ва персеп­т­ронами. Они есть иллюстрирующая частная схема. В ней связь с экст­ре­му­мами энтропии-информации и её производства выра­же­на неявно. Связь с ними принципов работы мозга введена в моих работах [2] – [10] и в этой книге.

    Почему мозг воспроизводится в поколениях? Ответ уже есть в из­ло­женном и остаётся его только повторить – Мозг вос­про­из­водится в по­колениях потому, что нейроны и их связи растут случайно, а имен­но слу­чай­ность расположения нейронов и их связей (в пределах характер­ных для них условий) необ­хо­дима для эффек­тив­ной работы мозга.





     
    polkaknig@narod.ru ICQ 474-849-132 © 2005-2009 Материалы этого сайта могут быть использованы только со ссылкой на данный сайт.