Логіка мислення. Зареєструватися 16. Презентація пакета

499 р.



Ця серія статей описує модель хвилі мозку, що істотно відрізняється від традиційних моделей. Я дуже рекомендую, що ті, хто тільки приєднався до читання першої частини.

Відомості, що мозок працює з одного боку, досить описати те, що відбувається, з іншого боку, необхідно зберігати так, щоб забезпечити виконання операцій, необхідних мозку. В принципі формат опису інформації та алгоритмів його обробки тісно пов'язані. Перша велика кількість визначає другий. Так, коли ми говоримо про те, як дані, що зберігаються мозком, можна організувати, чи подобається це чи ні, ми значно зазначимо систему подальших думчих процесів. Оскільки ми будемо говорити про принципи мислення пізніше, ми зосередимося тільки на тому, як забезпечити повноту поточного опису та подальшого зберігання інформації. Це означає, що якщо, як тільки ми звикли думати, виходить, що формат даних, який ми обрали, підходить для необхідних алгоритмів, тоді ми пощастили і пішли на правий шлях.

Щоб зрозуміти, який формат опису мозку використовує, слідувати послідовності візуального сприйняття. Дивлячись на зображення, ми «скануємо» її з швидкими рухами очей, які називаються сакадами. Кожна з них місця в центрі зору одна з фрагментів загальної картини. На візуальній корі є описи, які ми бачимо в цьому моменті, що дивиться периферія, і що зміщення в результаті каскаду просто зроблено. Кожна наступна акада створює нову картину. Ці описи слідують один одному.


Отже, дивлячись на обличчя, ми спочатку чітко дивимося і впізнаємо одне око, на яке спрямований око. Решта елементи обличчя, які потрапляють на відносну периферію зору - ніс, рот і так далі, ми навчаємо з нижчим, але також досить високою ймовірністю. Після кожного каскаду центральні фрагментні зміни, але загальний набір вчених елементів залишається незмінним.

В принципі кожен з цих індивідуальних описів, які виникають між каскадами, досить сказати, що ми маємо обличчя і навіть знати, хто належить. Але кожен окремий опис надійно говорить тільки про об'єкт, який знаходиться в напрямку зору. Решта об'єктів визначається досить близько.

Якщо ми хочемо отримати більш повну і докладну картину обличчя, то загальна кількість всіх описів, які з'являться під час сканування. У той же час, важливо не тільки описати, які об'єкти визнані, але й інформацію про супутні зрушення з огляду. І ось ми приїжджаємо до дуже важливої точки. Який підсумковий опис, який повинен надати візуальний аналізатор? Просто картина діяльності ряду концепцій? Тільки вписується частина опису, яку ми бачимо прямо зараз. Що про відпочинок? Виявляється, що правильний, безвідмовний опис є пакетом простих описів, які слідують один одному. Де кожен з шарів такого пакета часу описує лише деякі частини інформації, а весь опис отриманий в цілому. Це правда за умови, що всі описи в пакеті відповідають одній події, тобто, отримані до глобального зсуву нашої уваги.

Якщо ви берете знімок активності кори головного мозку, то опис чого відбувається в порівнянні з переліком активних концепцій в кожній з його зон. Але цей опис має значний недолік. Припустимо, що ми хочемо описати все життя, зображений на малюнку нижче.



Ми можемо зробити це, наприклад:

• Ваза просто праворуч від центру;
• Букет у вазі;
• рушник праворуч від вази;
• Білий квітка на рушник;
• Миска малина зліва;
• Малини на листі зліва від чаші;
• Три малини перед чашею;
• Малини праворуч від вази.

Загальний опис складається з набору таких коротких описів. Кожен короткий опис може, з деякими бронюваннями, замініть список концепцій, включених в неї. Але якщо ми хочемо зібрати загальний опис просто, додавши всі поняття, що беруть участь у коротких генераціях, ми не будемо. При додаванні деяка інформація зникне, так як вона стає незрозумілим, що належить до чого. Але, крім того, виходить, що деякі поняття потрібно використовувати кілька разів. Наприклад, це малина зліва, і праворуч, і перед чашею. І якщо ми хочемо використовувати цей опис «просто зібраний» як аналогія того, як описано таке життя ще на броньованих зонах, то виходить, що у нас є одна узагальнення « малини» і вона не може одночасно бути «активним три рази». Виходом з цієї ситуації, яка мені здається досить логічною, є використання пакетного опису. Кожен простий опис може складатися з банальної проникності активних концепцій. Повний опис виходить в якості набору простих описів. Так як прості описи розкриваються вчасно, з одного боку, зрозуміло, що відноситься до чого, і, з іншого боку, така ж концепція може виникати кілька разів в різних шарах пакета в різних контекстах.

Ця пакетна репрезентація дуже добре корелює з урахуванням кількості людської уваги. Психологи, вивчення властивостей уваги виявили, що існує обмеження кількості об’єктів, на яких людина може одночасно концентруватися. Зазвичай цей ліміт не перевищує 7 об'єктів. Перший вимір об’єму уваги за допомогою механічного тахістооскопа був створений засновницею експериментальної психології Вільгельм Вундт.



Тахітоскоп – пристрій, з яким можна презентувати послідовні візуальні стимули

Оцінювання кількості уваги дуже просто. Погляньте на попереднє життя і намагайтеся підрахувати скільки окремих елементів, які ви здатні, ні, не пам'ятати, це відрізняється, і тримати голову одночасно. Або займіть номер телефону сім-дигіт, як 1145618 і спробуйте тримати його в голові. Скоріш за все, щоб він не зникнув, вам доведеться повторити його самостійно. Якщо номери в номері більше семи, є непоганий шанс, що не можна зберігати їх в пам'яті. Обмежена кількість об’єктів життєдіяльності або чисел, що сприймаються одночасно, дає оцінку кількості вашої уваги.

Наше припущення щодо подання пакету інформації в корі головного мозку дозволяє нам порівняти кожну з об’єктами, що містяться у увагу з одним з шарів інформаційного пакету.

Якщо ви уявите кору, що складається з невеликої кількості концепцій, здатних формувати дуже прості думки про два об'єкти "А" і "Б", то пакет відповідає думці: "червоний об'єкт А лежить на синього об'єкта B" буде показано на малюнку нижче.



Приклад інформаційного пакету

Кондиціонери
Повернемося до пам'яті і намагаємось систематизувати які види інформації і, відповідно, типи описів нашого мозку може працювати з.

Перший тип - простий опис, який відповідає малюнку миттєвої кортичної активності. Це поєднання поняття, які виявляються мозку прямо зараз.

Другий тип - це пакет простих описів, що відповідають одній події, одна думка. У пакеті замовлення описів не є важливим. Розсіювання шарів пакету не змінює загальний зміст заяви. Згадка пакета - це відновлення ряду простих описів, які слідують один одному.

Третя тип - це умовний опис. У цьому описі зберігається зв'язок деяких об'єктів з іншими в певній системі відносин. Наприклад, такий опис є просторовим описом. Коли ми не тільки фіксуємо нашу позицію в просторі, але зв'яжемо її з певними описами з розташуванням інших об'єктів.

Четвертий тип - процесуальний опис. Такий опис, в якому важлива послідовність зміни зображень і інтервалів, що супроводжують його. Наприклад, сприйняття мови визначається послідовністю звуків, при співвідношенні інтервалів утворюється інтонація, на якому загальне значення чуваської фрази сильно залежить. Реколекція процедури – відтворення відповідної послідовності зображень.

П'ятий тип - хронологічний опис. Виправлення тривалих періодів часу в якому послідовності і з тим, що відбувалися часові інтервали певних подій. Уміння пам'ятати для хронологічної пам'яті не є відтворенням все, пов'язаного з однією хронологією одночасно, але можливість пересуватися з одного опису в інший, пов'язаний з ним загальним часовим послідовністю.

Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час. Опис пакета - серія послідовних зображень. Процесорний опис враховує послідовність подій. Хронологічний опис вимагає врахування позицій подій в часі.

Ця залежність описів від часу призвело до виникнення відповідних моделей. Найвідомішими з них є концепція ієрархічної часової пам'яті (HTM) пропагованої Джеффом Хокінсом (Hawkins, 2011). Він і його колеги приступають від того, що часова зміна подій – єдине, що дозволяє з'єднати індивідуальні інформаційні зображення. З цього випливає, що основний інформаційний елемент кори не повинен працювати з статичними зображеннями, але з часовою послідовністю. У концепції HTM, елемент інформаційного зберігання є своєчасною послідовністю сигналів. Визнання – визначення збігу двох послідовностей. У фокусі є можливість HTM прогнозувати. Після того, як нейрон знає початок послідовності, він знає, він здатний прогнозувати від досвіду продовження, він запам'ятовує. Опис поточної картини в HTM є діяльністю тих нейронів, які відповіли на поточну зміну подій.

Складність даного підходу досить очевидна. По-перше, вимога щодо масштабу часу. Невелике прискорення або затримки при отриманні даних може порушити алгоритм розпізнавання. По-друге, необхідність перевести всі статичні зображення в часові послідовності, перш ніж кора може працювати з ними. І так далі.

У нашій моделі система ID дає нам універсальний інструмент, який однаково добре підходить для опису всіх можливих типів пам'яті. Основна ідея проста – кожен простий опис є композитним ідентифікатором, що містить все необхідне для позначення цілого набору асоціативних і часових відносин.

На малюнку нижче передбачено звичайний образ такого простого опису. Простий опис - хвиля, яка несе кілька наборів ідентифікаторів різних типів. Основний зміст закодовано набором ідентифікаторів концепцій, які описують сутність чого відбувається. Фіксатор шару відзначає основний зміст, розділяє його з інших простих описів. Фіксатор пакету поєднує в собі декілька шарів, що відносяться до одного комплексного опису. Місце, час і послідовні ідентифікатори створюють систему відповідних відносин між складними описами.



Простий формат опису

Візьміть прецедентний приклад і спроектуйте хвилі ідентифікаторів, які відповідають поняттям, які використовуються як C1 ... C7 (Виберіть нижче).



Концепції, які використовуються для опису

Тоді опис «червоний об'єкт A лежить на синього об'єкту B» буде виглядати на малюнку нижче.



Приклад комплексного опису

У цьому прикладі кожен з шарів упаковки простий опис з власним ідентифікатором шару. Всі шари пакета мають загальний ідентифікатор пакета P1. Коли один складний опис закінчується, наступний має різний ідентифікатор пакета p2 (понять другого опису не показано на малюнку).

Для цього дизайну для роботи мозок потребує комплексної системи, яка створює ідентифікатори, які утворюють пакети. Крім того, кожен з кортичних зон може знадобитися власний набір таких ідентифікаторів, відповідних для нього.

Наприклад, введіть послідовність візуального сприйняття. Перемикаючи мікроелементи очей, називають мікросакадами, викликати око для сканування невеликого фрагмента зображення, що потрапляє на центр сітківки. Всі зображення, отримані в процесі такого сканування, ймовірно, можуть поєднуватися з загальним ідентифікатором. Мікроемоція очей управляється верхніми трубками тетрахолмії. Припустимо, що вони кодують такий ідентифікатор. Після декількох мікросакадів відбувається сильний стрибок, який називається акадою (приблизно в малюнку з головою Нефертиті, він являє собою шафки, які показані). Кожна шафа викликає зміну ідентифікатора мікросакад.

Ми можемо припустити, що мікросакади є фундаментально важливим для первинної візуальної кори. Поширений ідентифікатор говорить про кору, що ряд послідовних зображень описує той самий об'єкт, але в різних положеннях на сітківці, що дозволяє поєднувати їх в єдиний опис і реалізувати варіантне визнання на позицію на сітківці.

Довгий захід - серія каскад. З серії відноситься до перегляду одного зображення, отримані описи також можуть бути пов'язані з іншим загальним ідентифікатором - saccad ідентифікаторами. Але цей ідентифікатор не є важливим для первинного, але для вторинних і більш глибоких рівнів візуальної кори, де відбувається подальша обробка інформації. Ідентифікатор, який говорить про кору, що все, що ми бачимо під час серії saccades є такою ж картиною, що дозволяє тим самим зображенням, що видно в різних місцях сітківки, щоб бути корелюється.

Зміна ідентифікатора saccad повинна відбуватися при перегляді зображення. Наприклад, при сильному повороті голови, зміщуючи увагу, змінивши план або сцена в кіно. Вимикаючи увагу можна закодовано елементами ендометрічної системи мозку і розширити до багатьох суміжних зон кори. При цьому описова система містить ідентифікатори hippocampal, які закодовують часові описи подій. Скоро, система ідентифікаторів, які визначають пакет, може бути досить складною, і визначається характеристиками інформації, з якою кожен конкретний район кори.

Використовуючи ідентифікатори, легко організувати фіксацію послідовності подій. Наприклад, якщо ви приймаєте ідентифікатор, що складається з двох фрагментів, то по черзі змінюючи один з них, ви можете отримати асоціативну з'єднання сусідніх описів (рис. нижче).

р.

Секції

Кожен такий ідентифікатор буде містити елемент з попереднього та наступного ідентифікатора. Згадуючи часову послідовність зображень з такими ідентифікаторами, ми можемо знайти своїх двох сусідів на часовій лінії для кожного зображення. За допомогою легкого компліментування ідентифікатора можна закодувати не тільки загальне згуртування, але і напрямок потоку часу.

У нашій моделі кожна пам'ять має багату систему ідентифікаторів. Це дозволяє отримати доступ до пам'яті через багато різних об'єднань. Ви можете пам'ятати щось на основі збігу розмитих описів. Ви можете зв’язати інформаційні фотографії за місцем або часом подій, описаних. Можна відтворити послідовність зображень, пов'язаних з однією подією. Не складно побачити, що цей доступ до спогадів має багато спільного з підходами, що використовуються для створення традиційних реляційних баз даних.

Література використана

Попередні частини:
Частина 1. нейрон
Зареєструватися 2. Фактори
Частина 3. Перцептрон, забруднені мережі
Частина 4. Підземна активність
Частина 5. Брайн хвилі
Частина 6. Система проекції
Частина 7. Інтерфейс користувача
Частина 8. Ізоляція чинників в хвилях мереж
Зареєструватися 9. Нейрон-детекторні візерунки. Зворотній проекції
Частина 10. Просторова самоорганізація
Частина 11. Динаміка нейромереж. Асоціативність
Частина 12. Сліди пам'яті
Частина 13. Асоціативна пам'ять
Частина 14. hippocampus
Частина 15. консолідація пам'яті

Олексій Редозубов (2014)

Джерело: habrahabr.ru/post/216825/