Začali ste čítať článok. Toto nie je proces, ktorý sa vo všeobecnosti považuje za príliš pracný, ale len premýšľajte: váš mozog dokáže používať veľmi zložité mechanizmy v jednoduchej otázke dešifrovania symbolov a textu, ktoré sú neprístupné pre najvýkonnejšiu modernú výpočtovú technológiu a míňajú minimálne množstvo energie. Náš vlastný „uhlíkový počítač“spotrebuje iba 20 wattov, zatiaľ čo čínsky supersport Tianhe-2, najrýchlejší v čase písania, je najmenej 17,6 milióna wattov (17,6 MW). Čísla sú síce pôsobivé, ale je možné tieto procesy v zásade porovnávať. Sú svojou povahou podobné? Prečo je niečo, čo je pre mozog ľahké (napríklad rozpoznávanie vzorov), ťažké pre počítač a naopak?
Vráťme sa k názvu. Z množiny listov (stromy, ktoré sa držali našej metafory) sa význam vety ako celok extrahoval bez ťažkostí a dočasného závesu - lesa. Ak vezmeme do úvahy kultúrny kontext (znalosť výrokov), môžeme konštatovať, že vizuálny stimul vo forme svetelných vĺn rôznych dĺžok pre náš mozog sa rýchlo zmenil na celý lesný park.
Čítanie a porozumenie textu z neurofyziologického hľadiska je netriviálne. Začnime s rozpoznaním jednotlivých postáv: listy sú zrozumiteľné, aj keď sú napísané v gotickom štýle. Keď sú zbytočné kučery nahromadené na známom grafickom rámčeku, nedochádza k veľkým zmätkom a veľké množstvo metód kreslenia stiera hranice kanonicity samotnej osnovy, ktorá je vnímaná okrem iného vďaka kontextu a očakávaniam. Rukopis lekára, ktorý sa vyvinul z kaligrafie do abstraktného umenia, bude pre jeho kolegov zrozumiteľný.
A poruchy rozpoznávania bez narušení na úrovni zmyslových orgánov sa nazývajú „agnózia“, ktoré sú uvedené nižšie.
Poďme sa trochu rozprávať o neuroanatómii. Naše pocity a pohyby, ktoré spolu tvoria základ neuropsychiatrickej organizácie, majú komplexnú hierarchickú štruktúru nielen v rámci centrálneho nervového systému, tj mozgu a miechy, ale aj na poslednej, kortikálnej úrovni. Mozgová kôra sa delí na prednú a zadnú časť. Prvé (frontálne) sú zodpovedné za vypracovanie programu správania, individuálnych akcií a motorických činov, a tie sa môžu nazývať agenti vnímania a gnózy. Skúsme zistiť, ako vyzerá mapa tejto „agentúry“.
Je známe, že informácie o svete okolo nás dostávame z piatich zmyslov: zrak, sluch, dotyk, čuch, chuť a štruktúry, ktoré zabezpečujú jeho prenos z každého z nich, sa nazývajú „analyzátory“. Je ich tiež päť. Signály z nich, s výnimkou čuchového zmyslu (tento pocit je trochu oddelený a má priame spojenie s najstaršími časťami nášho mozgu), sa posielajú do zhlukov prepínacích buniek v diencephalone (I? Thalamus alebo geniculate body) a iba potom do kôry. Tu vzniká obraz, to znamená, že dochádza k skutočnému uvedomeniu.
Na primárnej obrazovke, podobne ako svetlomet na obrazovke, sa niečo z základného jadra zobrazí s opakovaním jeho organizácie. Napríklad obsahuje bunky, ktoré dostali informácie o dotyku pravej ruky a vedľa nich bunky, ktoré reagujú na dotyk pravej ruky. V primárnej kôre tiež koexistujú podobné „senzory“(a v rovnakých pomeroch). Táto štruktúra je zodpovedná za jednotlivé jednoduché pocity: hladký povrch, okrúhle obrysy, červená farba, niečo vľavo nepravidelného tvaru sa pohybuje vľavo a napravo sa počul prerušovaný hlasný a vysokofrekvenčný zvuk … Obrázok sveta tu chýba - okolitý vesmír sa javí ako chaos zjednotených elementárnych prvkov vnemy.
Na zloženie týchto jednoduchých detailov a vytvorenie komplexnejšieho vnímania sa používajú sekundárne polia kôry, ktoré susedia s primárnymi a na rozdiel od nich sa nerozdeľujú na zóny tela a nemajú jasné hranice. Zhrnú sa: červené a okrúhle sa stali paradajkami a prerušovaný zvuk sa stal nepríjemným vŕzlom mikrovlnnej rúry.
Propagačné video:
Tieto obrazy však ešte nemožno nazývať uznanie v pravom slova zmysle. Konečná integrácia pocitov, priama gnóza, formovanie ideí o priestore, čase, rôznych kontextoch a mieste objektu v nich je funkciou terciárnej kôry, ktorá sa pre zadné časti mozgu nachádza hlavne v oblasti spojenia parietálnych, časových a týlnych lalokov hemisfér. Vytvorené obrázky zodpovedajú už dostupným informáciám o svete, očakávaniach, jazykových schopnostiach. Umiestnením prijatých signálov do rámca z pamäte, predpovedí, vedomostí dostaneme kompletný obrázok alebo gestalt. Hlavnú úlohu tu zohráva aktívne dokončenie stavby. Áno, áno, sme zaujatí na neurofyziologickej úrovni. Existuje dokonca takzvaná kohortná hypotéza, podľa ktorej sa súbor podnetov analyzuje tak hlboko a podľa potreby,aktivovať očakávané informácie a nič viac.
A čo však skutočnosť, že gestalt vytvorený mozgom sa niekedy ukáže byť zásadne odlišný s podobnými fyzikálnymi charakteristikami vstupných údajov? Prečo je jedna sada zvukov - hudba a druhá - kakofónia, aj keď sú veľmi podobné charakteristikám vlnových frekvencií? Ako sa to určuje na fyziologickej úrovni? Existujú však mozgové lézie, pri ktorých ucho pre hudbu v gnostickom slova zmysle zmizne: pre takého chudobného chlapíka sa melódia mení na skupinu zvukov, niekedy mimoriadne nepríjemných, a to aj napriek tomu, že samotná schopnosť vnímať zvuky sa nestratí! Ako mozog, ktorý prijíma elektrické signály z buniek, ktoré jednoducho zachytávajú akustické vibrácie, dokáže rýchlo rozlíšiť šum bez reči od reči,nosenie informácií v symbolickej podobe? Prečo mohla chuť koláčov Madeleine evokovať celú škálu zabudnutých detských pocitov v hlavnej postave románov M. Prousta „Hľadanie strateného času“? Zdá sa, že dezertné molekuly jednoducho stimulovali chuťové a čuchové receptory, ale v mozgu sa vo veľkom meradle v celom rozsahu reprodukoval dlho zabudnutý obrazec, kresba svetiel miliónov vzrušených neurónov, ktoré v tejto konfigurácii kedysi spálili a teraz vrátili sladkú vôňu detstva. …ktorý v tejto konfigurácii raz spálil a teraz vrátil sladkú vôňu detstva.ktorý v tejto konfigurácii raz spálil a teraz vrátil sladkú vôňu detstva.
Neexistuje žiadna jasne vymedzená oblasť zodpovedná za výskyt gestaltu v mozgu. Prístup, ktorý predpokladá prítomnosť takýchto zón, sa nazýva „lokalizačný“a je čoraz obľúbenejší. Proti holistickej teórii, podľa ktorej sú vyššie funkcie distribuované v mozgu, je to aj minulosť. Moderná veda sa snaží tieto názory „zmieriť“.
Lotto vo svojej knihe "Refrakcia" hovorí o tom, prečo nevnímame realitu takú, aká je, a ako to môže viesť k rozvoju kreativity a pomáha znovu nahliadnuť do práce, lásky, hry, vzťahov s príbuznými a ďalších dôležitých vecí. udalosti nášho života.
Napríklad, citrónový obraz je vzhľad (sekundárna vizuálna kôra) a chuť (s jeho kortikálnym územím) a dotyk, ako aj slovo, to znamená, zvuk, spôsob vyslovovania, kontexty použitia, spomienky na to, ako matka zvykla robiť limonáda … „subdivízie“, ktorých neuróny by sa mali podieľať na tvorbe takého obyčajného obrazu, sa dajú nekonečne spočítať.
Z vedeckého hľadiska tvorí súbor neurónov dynamický model činnosti neurónovej siete. Prečo dynamický? Pretože nie je vytvorená raz a navždy, mení sa, keď získavate skúsenosti, niektoré spojenia slabnú, iné posilňujú a samozrejme objavujú sa nové. Reprodukovateľnosť tohto modelu, to znamená schopnosť všetkých, alebo skôr väčšiny členov súboru, sa aktivovať, leží v centre pamäti. V súlade s tým je dynamika, o ktorej sme hovorili, nevyhnutnou podmienkou učenia sa v širokom zmysle slova, učenia sa ako adaptácie.
Keď sa nadchol súbor určitej skupiny neurónov, posilnilo sa ich spojenie s takouto spoločnou aktivitou a mierne sa zvýšila pravdepodobnosť, že následné excitácia jedného aktivuje určité percento ďalších členov tejto skupiny, keď od neho dostane elektrickú podporu. Čím viac bolo spoločné opaľovanie, tým podľa Hebbovej vlády bol tento gestalt silnejší („bunky, ktoré spolu strieľajú, drôtujú sa dohromady“). Problém je v tom, že jeden neurón môže vstúpiť do nespočetných množín súborov, ktoré sa okrem toho v mozgu nahradzujú každú zlomok sekundy. Ich presné opakovanie je veľmi nepravdepodobné, a preto objem nášho životného zážitku štatisticky určuje naše vnímanie a chápanie sveta.
Pozrite sa na tváre vašich blízkych. Čo je potrebné, aby sme ich nezamieňali s nikým? Na prvý pohľad je táto otázka zvláštna. Tu je moja matka, spoznávam ju, aj keď mení farbu vlasov, účes, stráca váhu alebo priberá na váhe, úplne obnovuje šatník a nakoniec na Halloween maľuje tvár na Halloween. Pravdepodobne vás to príliš neprekvapuje, ale verte mi: z pohľadu informačných systémov nie je opísaná situácia ani triviálna. Povedzme, že váš priateľ nemá výrazné rysy tváre, ako je škaredá jazva, rozštepná pera alebo fúzy v štýle Salvadora Dalího, takže nič neumožňuje mozgu okamžite a presne umiestniť to, čo videli do zložky Petya Bublikov. Ako algoritmizovať okamžité rozpoznanie osoby, ak považujeme mozog za veľký počítač?
Problém agnózie je vynikajúco odhalený v diele slávneho neurológa a popularizátora medicíny Olivera Sachsa „Muž, ktorý svoju manželku zamiluje za klobúk“. Hlavná postava, talentovaný hudobník, profesor, podľa pozorovaní svojich príbuzných, začala mať „problémy so zrakom“. Profesor v skutočnosti nemal očné choroby a úplne fantastické nerozpoznanie bežných, každodenných predmetov a tváre blízkych ľudí bolo výsledkom vizuálnej agnózie.
Mimochodom, takéto izolované poruchy nie sú bežné v praxi neurológa a určite nie sú také výrazné. Zvyčajne tieto poruchy narúšajú rozpoznávanie „hlučných“, opakovane prečiarknutých obrázkov v špeciálnych testoch, ale nikto neberie ženu za šatníkovú položku. Okrem toho patologický proces v mozgu spravidla nie je taký selektívny a deštruktívny účinok sa rozširuje na celý rad vyšších duševných funkcií, preto je agnózia u pacienta zmiešaná s mnohými ďalšími poruchami a stáva sa nemožnou úlohou oddeliť jednu od druhej.
Prípad profesora je teda fascinujúci a jeho správanie s vysokou úrovňou inteligencie a kultúry spôsobuje skutočné zmätenie. Preskúma rukavicu a robí plachý pokus definovať tento šatník ako „zvinutý povrch s piatimi vreckami“. Áno, podľa takého opisu je ťažké ju rozoznať, ale žiaľ, profesor má len vizuálne abstrakcie. Berie nohu na topánku - očividne, keď venuje pozornosť obrysom a logicky premýšľa o ostatných, nepozná svoju vlastnú tvár a brata na fotografii, ale s Einsteinovým obrazom neboli žiadne problémy, pretože zlomyseľný výstrel s vyčesnutým jazykom sa stal prakticky meme. Nakoniec si pomýlil svoju ženu za klobúk a zoznam hrdinských excentricít nekončí.
Sachsova kniha sa môže zdať strašidelná alebo naopak zábavná, ale otázkou zostáva veľmi zaujímavá otázka, aký je svet profesorov? Ako vyzerá? A je slovo „vyzerať“v tomto kontexte dobrá vec? Faktom je, že vizuálny priestor hrdinu, ktorý sa rozpadol na samostatné fragmenty, ktoré sa prestali spájať do zmysluplných obrazov a zmenili sa na skupinu abstrakcií, bol nasýtený hudbou.
Ak niekto stál každý deň za dopravným pásom, potom sa vrátil domov, ľahol si na pohovku, pozeral televíziu a robil to celý svoj život, tj „kráčal podľa vyznačených čiar“a nevyrovnával toto „nedostatočné využitie“mozgu, potom sa v starobe nebude cítiť iba problémy s pamäťou a inými intelektuálnymi problémami, ale pravdepodobne fyzické problémy.
Hrdina akoby žil vo svete, ktorý nakreslil Picasso, kde medzi prerušovanými čiarami, tvarmi a škvrnami farby neexistuje spôsob, ako pochopiť podstatu toho, čo sa deje, a interagovať s týmito abstrakciami.
Opísaný problém obsahuje omnoho hlbšie vrstvy ako „banálne“ťažkosti s rozpoznaním a vytvorením „obrázka“. Je priamo spojená s otázkami, ako je fenomén subjektívnej reality vyplývajúci zo súboru rôznych signálov, zážitok zo skúsenosti a pamäť ako možnosť čiastočnej alebo úplnej reprodukcie. Aký je účel týchto kognitívnych konštruktov, ktoré idú ďaleko nad rámec nevyhnutného „vnímania a reakcie“? Aký je evolučný význam nášho mentálneho života, ak je ako reakcia na správanie nadbytočný, pretože nezabezpečuje naše prežitie? A aké správne je porovnanie mozgu s počítačom vzhľadom na všetko, čo už bolo povedané?
Ako sme už povedali, existujú veci, ktoré sú pre mozog jednoduché, ale pre stroj s veľkými problémami: okamžité spracovanie obrázkov, gestaltické vnímanie, rýchle zdôvodňovanie ako „vynaliezavosť“a oveľa viac, ktoré si vyžadujú každodennejšiu inšpiráciu ako prísne logické konštrukcie.
Samotná myšlienka umelej inteligencie je založená na predpoklade, že naše kognitívne procesy (a niektorí vedci rozširujú tento rozsah na všetky mentálne reakcie) sa považujú za výpočty. Nehovoríme však o aritmetike, ale o formálnych operáciách - o všetkom, čo je v zásade možné programovať. Dnes je zrejmé, že to nie je úplne pravda, a výskumníci AI sú nútení prehodnotiť počítačovú paradigmu. Podľa moderných kognitívnych vedcov, ako sú V. V. Černigovskaja a K. V. Anokhin, architektúry myslenia mozgu nemajú prakticky nič spoločné s elektronickými výpočtami. Jazyk informatiky je vhodný ako metafora, keď hovoríme o spracovaní údajov, ich ukladaní, prístupe, čítaní atď. Základný princíp počítačových algoritmov je však úplne odlišný. Primárny signalizačný systém pre mozog,s ktorou kognitívna aktivita začína - obrazová; symbolický, musí sa učiť, a preto potrebuje sociálne prostredie. Obrázky v našej hlave sú spracované rýchlo, ako - zatiaľ nie je jasné; Ak sú všetky veci rovnaké, počítač na to potrebuje viac času, ale dokáže ich analyzovať približne rovnakou rýchlosťou ako mozog, pretože procesor je miliónkrát výkonnejší.
Stále viac sa hovorí o potrebe novej teórie. Uskutočňujú sa napríklad pokusy vysvetliť vedomie pomocou kvantových anomálií a dokonca sa navrhuje prejsť na kvantovú kognitívnu vedu, ktorá by pomohla prekonať problém znižovania temných javov vedomia na fyziologické procesy.
Qualia, latinský termín pre subjektívne skúsenosti v celej svojej rozmanitosti, nie je kópiou ani sumou fyzických signálov prichádzajúcich cez naše analyzátory. Mozog to buduje nezávisle a vytvára subjektívne obrazy, ktoré sú jedinečné pre každého jednotlivca. Dve globálne otázky dnešnej neurovedy: „Ako vzniká kvália?“a „Na čo slúži?“- zatiaľ zostávajú nezodpovedané. Objektívny výskum je v tomto prípade nesmierne náročný, môžeme posúdiť iba kváliu iného a potom iba prostredníctvom vlastného refrakčného média.
„Ak ste uviazli v tablete / telefóne - a tak každý deň neočakávajte, že vám váš mozog ďakuje. Ak človek zaspí s ťažkou otázkou v hlave a nevie, ako ho vyriešiť, na druhý deň ráno bude mať odpoveď. Mozog nemá rád tuk a mäso.
Renomovaný neurovedec Joseph Bogen, ktorý sa pokúsil definovať vedomie, našiel dobrú analógiu. Podľa vedca je to „ako vietor: nemôžete ho vidieť a chytiť, ale výsledky jeho činnosti sú zrejmé - ohýbanie stromov, vĺn alebo dokonca cunami“.
Zhrnúť. Sme šťastní majitelia niečoho, čo potrebujeme, ale vysoko oceňovaní a chválení umelcami a básnikmi, vedomým zážitkom alebo vnútorným svetom, čo nie je jasné, prečo. Jeho obsah je predmetom značného záujmu, ale pôvod tohto javu je oveľa zaujímavejší. Prekvapujúce neurologické poruchy, ako napríklad agnózia, nás len priblížia k odpovedi na otázku, čo je vnútorná realita. Obrovský pokrok v umelej inteligencii a strojovom učení neviedol k vytvoreniu ničho skutočne vnímavého. Priepasť medzi jednoduchým ľudským pocitom a necitlivou nervovou sieťou, dokonca schopnou viesť sentimentálnu alebo inú „príliš ľudskú“konverzáciu, sa zdá neprekonateľná. Budeme schopní spoznať svoju vlastnú štruktúru prostredníctvom hranolu subjektívnej reality (a nemáme iný spôsob)? Tak či onak, porozumenie rozsahu problémov a problémov, ktorým čelí neuroveda, len prehlbuje naše vlastné vnímanie a obohacuje našu osobnú skúsenosť, núti nás uvažovať o jednoduchých veciach, porozumieť sebe a prípadne iným novým spôsobom.