Логіка мислення. Зареєструватися 6. Система проекції

Для тих, хто тільки приєднався, я пропоную, починаючи з першої частини, або принаймні опис моделі хвилі ми використовуємо. Суть хвильової моделі полягає в тому, що інформація зашифрована одночасно двома способами. Перший метод – це закономірності індукованої активності, що відповідають явищам, виявлених нейронами детектора. Другий – хвилі ідентифікаторів, які пропагують з візерунків індукованої активності та несучі унікальні візерунки. Унікальність візерунка кожної хвилі дозволяє дізнатися про свою активність на відстані від джерела сигналу. При такому підході добре роз’яснюється дискретність між об’ємом кортичних зон та кількістю волокон в балках, що продають інформацію від них до інших зон.


З нашої причини випливає, що мозок має два види проекцій. Першим найбільш зрозумілим типом є так звані топографічні карти. Наприклад, візуальний сигнал від очей на оптичних нервах поширюється на хіасму. Тут волокна перерозподілені так, що одна півсфера отримує волокна тільки з лівого, а інші тільки з правих половинок сітківки. Далі по візуальному тракту інформація надходить на зовнішній зубчастий корпус, а звідти до візуальної кори. Оптичний нерв містить близько мільйон волокон, що відповідає роздільній здатності, що доступний для очей. На первинній візуальній кори ця інформація проводиться через візуальне випромінювання. Візуальне випромінювання - рівномірний розподіл пучка нервових волокон по всій площі первинної візуальної кори (рис нижче). Топографія цього картування полягає в тому, що сигнали, що прилягають до сітківки, знаходяться неподалік і в їх проекції на кори. За допомогою цієї передачі підтримується позиція сигналів. Зображення з кожного місця сітківки потрапляє в область кори, що дозволяє зберегти інформацію про взаємне розташування об'єктів.



Візуальний шлях (Hubel, 1988)

Аналогічно, при підтримці топографічного замовлення сигнали продаються на сенсорні зони. Послухайте знамениту мапу Пенфілда, ілюструючи уявлення про різні частини тіла на сенсорній і моторній кори (рис нижче).



Пенфілд людина

Традиційні ієрархічні багатошарові нейромережі, для браку кращого, скопіювали принцип топографічної проекції, декларуючи зниження розмірів шарів і збільшення оригінальних рецептивних полів їх нейронів як інформації рухається вгору.

Однак реальна система зв'язків в білій матерії мозку принципово відрізняється. Між зонами кори не існує «товщих» зв’язаних нейронних слив, здатних до глобальної передачі візерунка активності з однієї зони до іншої. Вся проекційна система складається з відносно тонких балок. Більш того, контакти цих променів з зонами скоринки не вболівальників і не утворюють випромінювання, але мають щільні «точкові» з'єднання. Це особливо проявляється в реальних образах білої матерії, де кожен напрямок проекції окремо простежується (рис. нижче).

Р

Структура білої матерії мозку (фалон)

Ми можемо впевнено стверджувати, що зв'язки між зонами кори не виконуються топографічними проекціями, але при з'єднаннях принципово різних типів. Зателефонуйте цей другий тип з'єднання хвильових тунелів.

Давайте візьміть пару зон кори і з'єднайте ці дві невеликі, випадково вибрані ділянки. Зробіть це так, щоб активність верхнього краю скопійовано до нижньої площі (рис. нижче). У той же час ви не можете подбати про топографію проекції. Ви можете перемішати проекторні волокна, а також пропустити деякі з них, зробивши проекцію, виділену.



Хвиля тунелю

Таке з'єднання не допомогло нам при передачі всієї картини діяльності зони передачі. Але виходить, що вся картина не потрібна. На кожному місці кори, проходження ідентифікаційних хвиль, які здійснюють інформацію про всі стабільні візерунки цієї зони. Тобто, якщо зона кори навчилася реагувати на певні зображення, то ми побачимо всі існуючі ідентифікатори на невеликій площі кори. Все дуже сподобалося в оптичній голограмі, де кожен фрагмент зберігає інформацію про весь образ.

Це означає, що шляхом передачі активності невеликої площі кори з однієї зони до іншої, ми отримуємо область в зоні прийому, яка генерує певні візерунки, які не відрізняються, фактично від тих, які виникають при пропагуванні хвилі. Такий сайт обов'язково починає вчити свою кору поширення повторюваних візерунків. Згодом це призведе до виявлення хвиль, які будуть транслювати через такий тунель і продовжувати пропагувати на отримання скоринки.

Цей процес добре спостерігається при моделюванні. Нижче наведено два розклади пропагації хвилі. Верхній фігурі - це проекційна кора, чим нижче - це приймальна кора. Площі - це зони, підключені тунелем.



Проективна активність кори

, Україна

Діяльність приймальної кори. Зображення відповідають аналогічним штрихам проекції кори.

Ви можете побачити, що коли хвиля проходить через тунельну область в зоні передачі скоринки, вона запускає хвилю в зоні прийому (прочитані навчальні зони). Важливо, що отримана хвиля зберігає всі властивості оригінального ідентифікатора. Для кожного явища, а також на оригінальній корі, пропагаційний візерунок, характерний для цього явища, викликається на кори одержувача.

Нижче наведено відео з моделювання. Наліво вже є навчальна зона, а праворуч є тільки зона, яка почала навчання:





Конкурси

Якщо дві зони кори підключені протипоказаннями (рис вище), можна отримати цікавий ефект. Ідентифікатор з першої зони перейде в другу зону, розподіліть там, а потім повертаємо назад і викладають з контактної точки хвильового тунелю. У той же час, якщо передача між зон відбувається через мієліновані волокна, частота пульсової пропагації, в яких становить близько 100 м / с, то кругло-триговий час сигналу для зон, розташованих 10 сантиметрів один від одного, при тісному контакті проекційні балки можна оцінити на декількох мілісекундах. Це означає, що для хвилі ідентифікаторів з періодом близько 100 мілісекундів повертається сигнал практично зливається з основною хвилею. В рамках існуючого ідентифікатора буде розглянуто.

В результаті, якщо ідентифікатор, який прийшов раніше з першої зони, відтворюється в другій зоні кори в будь-який спосіб, то він, проходячи через хвильовий тунель в першу зону, призведе до того, що ідентифікаційний хвиля вже відома до цієї зони. Цей механізм дозволяє не тільки перенести інформацію з однієї зони на іншу, але і повернути її у вигляді, яка зрозуміла для обох зон кори.
Якщо порівняти топографічну і хвилюючу проекцію, кожен добре підходить для власних цілей. Топографічна проекція необхідна, де неможливо втратити інформацію, пов’язаної з взаємним розташуванням активних елементів. Хвиля проекції зручна, коли можна сформувати опис на основі простої проникності концепцій.

Загальна інформація, яка працює на мозку, є набором описів. Кожен з зон кори формує опис у чинниках, властивих йому. При цьому, крім набору чинників, форма опису також відрізняється в зонах. Топографічна форма зберігає властивості, характерні для зображення при відносному просторовому розміщенні елементів. Хмарна форма опису еквівалентна розшуку чинників, які показали їх активність.

Крім розв’язання проблеми звуження каналу, модель хвилі дозволяє видалити значну суперечність, властиву традиційним моделям, пов’язаним з локалізацією приймання полів верхнього рівня нейронів. Суть суперечності полягає в тому, що з кожним новим рівнем нейрони повинні відрізняти більше і більш узагальнених особливостей і концепцій, але для цього їм потрібно все більш широке покриття зазначених властивостей. Оскільки реальні нейрони на всіх рівнях мають обмежені рецептивні поля, класична модель має деякі труднощі, що пояснюється цим.

Якщо ви пам'ятаєте неоконетрон, то всі його комплексні нейрони повинні служити площинами простих клітин. Прості клітини, які надходять в однакову площину, мають однакові ваги і одночасно відстежують всі можливі ділянки попереднього шару. Де у нас є хвиля, що доставляє необхідну інформацію кожному місці, в неоконтейтроні в кожній позиції, набір простих нейронів сканування всієї поверхні для потрібного шаблону. Таке сканування вимагає загального відстеження, так як зміна лише одного положення повністю змінює шаблон. Який спосіб полегшити проблему, розмиття можна використовувати (рис нижче). Коли ерозійна, вимога до загальної слабкості дещо послаблює, оскільки кожен простий нейрон набув можливість відповісти в межах певного зсувного діапазону.



Покращене визнання при розмитні (Fukushima K., 2013)

Але які можуть використовуватися якось для обробки первинного зображення, виявляються, щоб бути погано застосовані до більш абстрактних зон кори, де візерунки індукованої активності - це "одноразово" т.д.

Використання хвилевидної репрезентації повністю усуває питання локалізації приймання полів. Виявляється, що нейрон не повинен стежити за цілою корою з його сипсами. Якщо кора не йде до Мохаммеда, то Мохаммед йде до кори. Хвилі ідентифікаторів самі привезли кожну нейрону всю необхідну інформацію, для сприйняття якої досить достатньо лише уважно стежити за прямим середовищем, що повністю показує його характер хвиль, що проходять.

З хвильової моделі виникають кілька властивостей, які добре відповідають існуючим ідеям про систему проекцій реального мозку:

• хвилясті тунелі компактні в зоні контакту з скоринкою, що означає, що кілька контактних сайтів можуть існувати без втручання один з одним;
• тунелі не критичні для місця видалення інформації та місця в’їзду в скоринку;
• Тунелі не вимагають загальної деактивації всіх нейронів у контактній зоні.
• Для тунелів неприпустимий для збереження замовок волокон, волокна можуть бути випадково змішані всередині одного променя, що не впливає на результат передачі.

З хвилі парадигма є розумінням інформаційних процесів, властивих мозку, досить відрізняється від того, що ми використовували для опису комп'ютерних систем. Традиційний комп'ютер містить безліч вузлів, кожен з яких виконує свою функцію. Програми містять безліч модулів, спрямованих на виконання певних завдань. Відсутні на фізичному рівні та модулі програми на даних обміну логічним рівнем. Результатом є виконання заздалегідь визначених алгоритмів. У більшості випадків несправність або помилка в елементі неможливе завершення алгоритму.

У мозку є ділянки кори, які, навчання, набувають спеціалізації. Суть спеціалізації – умови, в яких складна зона будуватиме його опис. Опис, створений будь-якою зоною кори, через систему проекцій стає доступним для всіх тих зон, з якими він має контакт проекції. Система проекції перетворилася на конфігурацію, яка дозволяє найбільш повно відображати те, що відбувається.



Візуалізація системи проекції мавпи (IBM Research)

Слід зазначити, що крім проекцій, що передається через проекційні волокна, інформація може поширюватися з однієї зони до іншої, просто перехрестя умовної межі зон. Хвиля ідентифікаторів, досягаючи краю зони, може поширюватися далі в сусідню зону. Чи може бути визначений збігом або неправильним типом типів нейротрансмітаторів та екстрасинаптичних рецепторів, характерних для нейронів у цих областях. Якщо це справа, то існуючі схеми проекційних посилань повинні бути доповнені такими «невагборними» проекціями.

Описаний ідеологія проекції має дивовижну толерантність до несправностей. Відключення будь-якої зони не призводить до невдачі всього дизайну, але тільки робить систему опису погане. Помилки в будь-якій зоні не жирні, так як можна компенсувати роботу інших зон.

Мозок можна порівняти з системою новинних агентств, газет і сайтів. Всі вони публікують власний опис того, що відбувається. Багато людей позичують інформацію один від одного. Інформація може бути представлена та інтерпретована кожним індивідом. Хто має свою спеціалізацію: хто знає про політичні новини, хтось на новини культури або техніки. Увімкнення одного з джерел не розбиває всю систему, але тільки трохи переносить інформаційний простір. Кожна з учасників не повністю слідує всім іншим, але має власний створений список відстеження, що включає джерела, які найбільш цікаві для нього.

Я даю вам ще аналогію. Уявіть систему установ, що працюють разом з глобальним проектом. Ви можете розбити його вниз і дати установ вузькі, ненадійні завдання. Коли кожен з них зробив свою роботу, він буде залишитись, щоб зібрати все разом і отримати фінальний проект. Ще один підхід полягає в тому, щоб почистити всі один раз, і, пригнічуючи один одного, кооперуючи, використовуючи інші народні розробки, створити кілька варіантів, а потім вибрати найкращий. Очевидно, що перший варіант має безліч переваг, хоча б чіткість і керованість чого відбувається. У другому варіанті процес не очевидний, а результат не гарантується. Але ви дізнаєтеся, що як ви навчитеся і отримувати конкурентний досвід, з правильною системою стимулювання, другий варіант може виробляти результати, які набагато перевищують першу схему.

У наступній частині я спробую описати як знання про принципи проектування інформації між кортичними зонами можна використовувати в практиці.

Література використана

Якщо щось занадто короткий, незнімний або непристойний, будь ласка, відписатися в коментарях.

Попередні частини:
Частина 1. нейрон
Зареєструватися 2. Фактори
Частина 3. Перцептрон, забруднені мережі
Частина 4. Підземна активність
Частина 5. Брайн хвилі

Олексій Редозубов (2014)

Джерело: habrahabr.ru/post/214797/