Olet aloittanut artikkelin lukemisen. Tätä ei ole prosessi, jota pidetään yleensä liian työlävänä, mutta ajattele vain: aivosi onnistuu käyttämään erittäin monimutkaisia mekanismeja yksinkertaisessa symbolien ja tekstin salauksen purkamisessa, joka ei ole käytettävissä tehokkaimmalle nykyaikaiselle tietotekniikkalle ja viettää minimimäärän energiaa. Oma "hiilitietokone" kuluttaa vain 20 wattia, kun taas kiinalainen superauto Tianhe-2, joka on nopein kirjoittamishetkellä, on vähintään 17,6 miljoonaa wattia (17,6 MW). Luvut ovat tietysti vaikuttavia, mutta onko periaatteessa mahdollista verrata näitä prosesseja. Ovatko ne luonteeltaan samanlaisia? Miksi jotain, joka on aivoille helppoa (esimerkiksi kuvioiden tunnistus), on vaikea tietokoneelle ja päinvastoin?
Palataan otsikkoon. Kirjainsarjasta (puut, jotka tarttuvat metafoorimme) lauseen merkitys kokonaisuudessaan poimittiin vaikeuksitta ja väliaikaisesti - metsä. Jos otamme huomioon kulttuurikontekstin (sanontojen tuntemus), niin voidaan päätellä, että melko nopeasti visuaalinen ärsyke aivojemme eripituisten valoaaltojen muodossa muuttui kokonaiseksi metsäpuistoksi.
Tekstin lukeminen ja ymmärtäminen neurofysiologisesta näkökulmasta on ei-triviaalinen prosessi. Aloitetaan yksittäisten merkkien tunnistamisesta: Kirjeet ovat ymmärrettäviä, vaikka ne olisivat kirjoitettu goottilaisella tyylillä. Kun tarpeettomia kiharoita kasataan tutulle graafiselle kehykselle, ei ole suurta sekaannusta, ja valtava määrä piirtomenetelmiä hämärtää itse ääriviivat, jotka muun muassa kontekstin ja odotusten ansiosta ymmärtävät kanonisuuden rajoja. Kalligrafiasta abstraktiksi taiteeksi kehittynyt lääkärin käsiala on ymmärrettävä hänen kollegoilleen.
Ja tunnistushäiriöitä ilman häiriöitä aistielinten tasolla kutsutaan "agnosioiksi", niistä keskustellaan jäljempänä.
Puhutaanpa vähän neuroanatomiasta. Tuntemuksillamme ja liikkeillämme, jotka yhdessä muodostavat neuropsykiatrisen organisaation perustan, on monimutkainen hierarkkinen rakenne paitsi keskushermostossa, ts. Aivoissa ja selkäytimessä, mutta myös viimeisellä, aivokuoren tasolla. Aivokuori on jaettu etu- ja takaosaan. Ensimmäiset (frontaaliset) vastaavat käyttäytymisohjelman, yksilöllisten toimien ja motoristen tekojen laatimisesta, ja jälkimmäisiä voidaan kutsua havainnon ja gnoosin tekijöiksi. Yritetään selvittää, miltä tämän "viraston" kartta näyttää.
Tiedetään, että saamme tietoa ympäröivästä maailmasta viidestä aistista: näkö, kuulo, kosketus, haju, maku ja rakenteet, jotka varmistavat sen kulkeutumisen jokaiselta heistä, kutsutaan”analysaattoreiksi”. Niitä on myös viisi. Niistä tulevat signaalit, hajuaistiä lukuun ottamatta (tämä tunne on jonkin verran erillään ja jolla on suorat yhteydet aivojemme vanhimpiin osiin), suunnataan diencephalonissa oleviin kytkinsolujen klustereihin (I? Talamus tai geniculate body) ja vasta sitten aivokuoreen. Sieltä imago syntyy, toisin sanoen todellinen tietoisuus tapahtuu.
Ensisijaisena, kuten näytön valonheittimenä, jotain alla olevasta ytimestä näytetään toistamalla sen organisaatio. Se sisältää esimerkiksi soluja, jotka saivat tietoa oikean käden kosketuksesta, ja niiden vieressä - solut, jotka vastaavat kosketa oikeaa käsivartta. Ensisijaisessa aivokuoressa samanlaiset “anturit” ovat myös rinnakkain (ja samoissa suhteissa). Tämä rakenne on vastuussa yksittäisistä yksinkertaisista aistimuksista: sileä pinta, pyöreät ääriviivat, punainen väri, vasemmalla liikkuu jotain epäsäännöllistä muotoa, ja oikealla puolella oli katkonainen äänekäs ja korkeataajuinen ääni … Maailmankuva puuttuu täältä - ympäröivä maailmankaikkeus näyttää olevan yhtenäisen alkuaineen kaaos tuntemuksia.
Näiden yksinkertaisten yksityiskohtien taittamiseksi ja monimutkaisemman havainnon muodostamiseksi käytetään aivokuoren sekundaarikenttiä, jotka ovat ensisijaisten vieressä ja toisin kuin niitä ei ole jaettu kehon alueisiin ja joilla ei ole selkeitä rajoja. Ne tekevät yhteenvedon: punaisesta ja pyöreästä tuli tomaatti, jaksottaisesta äänestä tuli mikroaaltouunnan ärsyttävä nauraus.
Mainosvideo:
Mutta näitä kuvia ei voida vielä kutsua tunnustamiseksi sanan todellisessa merkityksessä. Aistien, suoraan gnoosin, ideoiden muodostuminen alueesta, ajasta, erilaisista konteksteista ja esineen paikasta niissä on lopullinen integraatio kolmannen aivokuoren toiminnassa, joka aivojen takaosille sijaitsee pääasiassa pallonpuoliskon parietaalisten, ajallisten ja takarajojen lohkojen liitosalueella. Muodostuneet kuvat vastaavat jo saatavilla olevaa tietoa maailmasta, odotuksista, kielitaidosta. Sijoittamalla vastaanotetut signaalit kehykseen muistista, ennusteista, tiedoista, saadaan kokonaiskuva tai gestaltti. Rakentamisen aktiivisella valmistumisella on tässä tärkeä rooli. Kyllä, kyllä, olemme puolueellisia neurofysiologisella tasolla. On olemassa jopa ns. Kohorttihypoteesi, jonka mukaan ärsykkeitä analysoidaan niin syvästi ja täydellisesti kuin tarvitaan,aktivoida odotetut tiedot, eikä mitään muuta.
Entä kuitenkin se tosiasia, että aivojen rakentama gestaltti osoittautuu joskus perustavanlaatuisesti erilaiseksi sisääntulotietojen samanlaisten fysikaalisten ominaisuuksien kanssa? Miksi yksi äänisarja - musiikki ja toinen - kakofonia, vaikka ne ovatkin hyvin lähellä aallon taajuusominaisuuksia? Kuinka tämä määritetään fysiologisella tasolla? Mutta on aivovaurioita, joissa korvan musiikki sanan gnostisessa merkityksessä katoaa: niin köyhälle melodialle muuttuu melu, joka on joskus erittäin epämiellyttävä, ja siitä huolimatta, että kyky äänien havaitsemiseen ei ole menetetty! Kuinka aivot, vastaanottaessaan sähköisiä signaaleja soluista, jotka vain ottavat akustisen värähtelyn, pystyvät erottamaan nopeasti ei-puhemelun puheesta,kuljettavatko tietoja symbolisessa muodossa? Miksi Madeleine-kakkujen maku voisi herättää koko unohtuneen lapsuuden sensaation M. Proustin romaanisarjan "Kadonneen ajan etsiessä" päähenkilössä? Vaikuttaa siltä, että jälkiruokamolekyylit vain stimuloivat maku- ja hajureseptoreita, mutta aivoissa todettiin kokonaisuutena hyvin laajassa mittakaavassa unohdettu malli, piirustus miljoonien kiihtyneiden neuronien valoista, jotka juuri tässä kokoonpanossa palavat ja palasivat nyt lapsuuden makeaan tuoksuun. …joka tässä kokoonpanossa palai kerran ja palasi nyt lapsuuden makea tuoksu.joka tässä kokoonpanossa palai kerran ja palasi nyt lapsuuden makea tuoksu.
Gestaltin esiintymisestä aivoissa ei ole selkeästi määriteltyä aluetta. Lähestymistapaa, joka merkitsee tällaisten vyöhykkeiden olemassaoloa, kutsutaan "lokalisation", ja se on tulossa vähemmän suosituksi. Häntä vastustaa holistinen teoria, jonka mukaan korkeammat toiminnot jakautuvat koko aivoihin, mutta myös tämä on menneisyyttä. Moderni tiede yrittää "sovittaa yhteen" nämä näkökulmat.
Kirjassaan "Refraction" Lotto puhuu siitä, miksi emme ymmärrä todellisuutta sellaisena kuin se on, ja kuinka tämä voi johtaa luovuuden kehittymiseen ja auttaa luomaan uutta kuvaa työstä, rakkaudesta, leikistä, suhteista sukulaisten kanssa ja muista tärkeistä elämämme tapahtumat.
Esimerkiksi sitruunan kuva on sekä ulkonäkö (toissijainen visuaalinen aivokuori), että maku (sen aivokuoren alueella) ja kosketus, samoin kuin sana, ts. Ääni, lausutapa, käyttöympäristöt, muistot siitä, kuinka äiti teki limonadi … "Alajaot", joiden neuronien tulisi osallistua tällaisen tavallisen kuvan muodostumiseen, voidaan luetella loputtomasti.
Tieteellisesti neuronien kokonaisuus muodostaa hermoverkon toiminnan dynaamisen mallin. Miksi dynaaminen? Koska sitä ei muodostu kerralla, se muuttuu kokemuksen saamisen myötä, jotkut yhteydet heikentyvät, toiset vahvistuvat ja tietenkin uusia syntyy. Tämän kuvion toistettavuus, toisin sanoen kaikkien tai pikemminkin ryhmän jäsenten kyky aktivoida, on muistin ytimessä. Siksi dynaamisuus, josta puhumme, on välttämätön edellytys oppimiselle sanan laajassa merkityksessä, oppimiselle sopeutumisena.
Heti kun tietyn joukon hermosoluja oli innoissaan, niiden yhteydet sellaisesta yhteisestä toiminnasta vahvistuivat, ja todennäköisyys, että yhden myöhempi viritys aktivoi tietyn prosenttiosuuden tämän ryhmän muista jäsenistä saatuaan sähköistä tukea häneltä, kasvoi hieman. Mitä enemmän oli yhteistä parkitusta, sitä Hebbin säännön mukaan sitä vahvempi oli tämä gestaltti ("solut, jotka tulevat yhdessä, lankaavat yhteen"). Ongelmana on, että yksi hermosolu voi päästä lukemattomiin joukkoihin, jotka lisäksi korvaavat toiset aivoissa joka sekunnin murto-osa. Heidän tarkka toistamisensa on erittäin epätodennäköistä, joten kaiken elämäkokemuksen määrä määrää tilastollisesti käsityksemme ja ymmärryksemme maailmasta.
Katso läheisten kasvoja. Mitä tarvitaan, jotta niitä ei sekoitettaisi kenenkään kanssa? Ensi silmäyksellä kysymys on outo. Tässä on äitini, tunnustan hänet, vaikka hän sitten muuttaa hiusvärinsä, kampauksensa, laihtua tai saada painoa, uudistaa kokonaan vaatekaapinsa, maalaa kasvonsa Halloweeniin, lopulta. Todennäköisesti tämä ei yllättää sinua liikaa, mutta usko minua: tietojärjestelmien kannalta kuvattu tilanne ei ole edes triviaalia. Oletetaan, että ystävälläsi ei ole selkeitä kasvojen piirteitä, kuten ruma arpi, huulilipu tai viikset Salvador Dali -tyylisessä muodossa, mikään ei anna sen, että aivot sijoittaisivat näkemänsä välittömästi ja tarkasti Petya Bublikov -kansioon. Kuinka algoritmittaa ihmisen välitön tunnistaminen, jos pidämme aivoja suurena tietokoneena?
Agnosian ongelma paljastuu loistavasti kuuluisan neurologin ja lääketieteen popularisoijan Oliver Sachsin työssä "Mies, joka vaimoaan vaimoksi hattu". Päähenkilöllä, lahjakkaalla muusikolla, professorilla, hänen sukulaistensa havaintojen mukaan, alkoi olla”näköongelmia”. Itse asiassa professorilla ei ollut silmäsairauksia, ja tavallisten, arjen esineiden ja läheisten ihmisten kasvojen ehdottoman fantastinen tunnistaminen olivat visuaaliagnosian seurausta.
Muuten, sellaiset eristyneet häiriöt eivät ole yleisiä neurologin käytännössä, eivätkä ne varmasti ole niin selviä. Yleensä nämä häiriöt häiritsevät "meluisan" tunnistamista, toistuvasti yliviivattuja kuvia erityisissä testeissä, mutta kukaan ei ota vaimoa vaatekaappiesineeksi. Lisäksi aivojen patologinen prosessi ei yleensä ole niin valikoiva ja tuhoava vaikutus ulottuu moniin korkeampiin mielenterveystoimintoihin, joten potilaan agnosiat sekoittuvat moniin muihin häiriöihin, ja niistä tulee mahdoton tehtävä erottaa toisistaan.
Joten professorin tapaus on kiehtova, ja hänen käyttäytymisensä korkean älykkyyden ja kulttuurin kanssa aiheuttaa aitoa hämmennystä. Hän tarkkailee hanskaa ja arka yrittää määritellä tämän vaatekaappiesineen "rullattuksi pintaksi viidellä taskulla". Kyllä, häntä on vaikea tunnistaa sellaisella kuvauksella, mutta valitettavasti professorilla on vain visuaalisia abstraktioita. Hän vie jalkansa kenkästä - ilmeisesti kiinnittäen huomiota ääriviiviin ja ajattelemalla loput loogisesti, hän ei tunnista kuvassa omaa kasvonsa ja veljensä, mutta Einsteinin kuvassa ei ollut ongelmia, koska kielen ulkopuolella ilkikurisesta ampumisesta tuli käytännössä meme. Lopuksi hän valitsi vaimonsa väärin hattuksi, ja sankarin epäkeskeisyydet eivät lopu siihen.
Sachsin kirja voi tuntua kamala tai päinvastoin hauska, mutta kysymys on edelleen erittäin mielenkiintoinen: mikä on professorin maailma lopulta? Miltä hän näyttää? Ja onko sana “näyttänyt” hyvältä tässä yhteydessä? Tosiasia, että sankarin visuaalinen tila, joka hajosi erillisiksi fragmentteiksi, jotka lakkasivat yhdistymästä merkityksellisiin kuviin ja muuttuivat abstraktioklusteriksi, oli kylläinen musiikilla.
Jos joku henkilö seisoi kuljettimen takana joka päivä, sitten tuli kotiin, makasi sohvalla, katseli televisiota ja teki tämän koko elämänsä, eli “käveli merkittyjen linjojen varrella” eikä kompensoinut tätä aivojen”alikuormitusta”, niin vanhuudessa hän ei tunne vain muisti ja muut henkiset ongelmat, mutta todennäköisimmin fyysiset ongelmat.
Sankari näytti elävän Picasson piirtämässä maailmassa, jossa katkoviivojen, muotojen ja väripisteiden joukossa ei ole tapaa ymmärtää tapahtuvan olemusta ja olla vuorovaikutuksessa näiden abstraktioiden kanssa.
Kuvattu ongelma sisältää paljon syvempiä kerroksia kuin "banaaliset" vaikeudet "kuvan" tunnistamisessa ja muodostamisessa. Se liittyy suoraan sellaisiin aiheisiin kuin subjektiivisen todellisuuden ilmiö, joka johtuu joukosta erilaisia signaaleja, kokemuksen kokemus ja muisti mahdollisuutena sen osittaiseen tai täydelliseen toistoon. Mikä on sellaisten kognitiivisten rakenteiden tarkoitus, jotka ylittävät välttämättömän "havaita ja reagoida" -alueen? Mikä on henkisen elämämme evoluution merkitys, jos se on käyttäytymisvasteena tarpeeton, koska se ei takaa meidän selviytymistämme? Ja kuinka oikein on aivojen vertaaminen tietokoneeseen kaiken sanotun valossa?
Kuten olemme jo sanoneet, on asioita, jotka ovat aivojen, mutta koneen kannalta helppoja, mutta joilla on suuria vaikeuksia: kuvien välitön käsittely, gestalt-havainto, nopea päättely, kuten "nerokkuus" ja paljon muuta, mikä vaatii banaalisempaa jokapäiväistä inspiraatiota kuin tiukkoja loogisia rakenteita.
Aivan tekoälyn ajatus perustuu oletukseen, että kognitiivisia prosessejamme (ja jotkut tutkijat laajentavat tämän alueen kaikkiin mielenreaktioihin) käsitellään laskennana. Mutta emme puhu aritmeettisesta, vaan muodollisista operaatioista - kaikesta, joka periaatteessa voidaan ohjelmoida. Nykyään on käynyt selväksi, että tämä ei ole täysin totta, ja AI: n tutkijat pakotetaan harkitsemaan tietokonepohjaista paradigmaa. Aivojen ajatteluarkkitehtuureilla ei käytännössä ole mitään tekemistä elektronisen tietojenkäsittelyn kanssa, toteavat modernit kognitiiviset tutkijat, kuten T. V. Chernigovskaya ja K. V. Anokhin. Tietotekniikan kieli on kätevä metafora, kun puhumme tietojen käsittelystä, tallentamisesta, käytöstä, lukemisesta jne. Mutta tietokoneen algoritmien taustalla oleva periaate on täysin erilainen. Aivojen ensisijainen merkinantojärjestelmäjolla kognitiivinen toiminta alkaa - kuviollinen; symbolinen, hänen on opittava, ja tätä varten hän tarvitsee sosiaalisen ympäristön. Päämme kuvat käsitellään nopeasti, miten - se ei ole vielä selvä; Kaikkien asioiden ollessa tasa-arvoiset, tietokone vie enemmän aikaa siihen, mutta se pystyy analysoimaan ne suunnilleen samalla nopeudella kuin aivot vain siksi, että prosessori on miljoona kertaa tehokkaampi.
Uuden teorian tarpeesta puhutaan yhä enemmän. Esimerkiksi tietoisuutta yritetään selittää kvantti-anomalioilla, ja jopa ehdotetaan siirtymistä kvantti kognitiiviseen tieteeseen, mikä auttaisi ratkaisemaan ongelman vähentää tietoisuuden hämäriä ilmiöitä fysiologisiin prosesseihin.
Qualia, latinalainen termi subjektiiviselle kokemukselle kaikessa monimuotoisuudessaan, ei ole kopio tai edes summa fyysisiä signaaleja, jotka tulevat analysaattoreidemme kautta. Aivot rakentavat sen itsenäisesti muodostaen subjektiivisia kuvia, jotka ovat ainutlaatuisia jokaiselle yksilölle. Kaksi nykypäivän neurotieteen globaalia kysymystä: "Kuinka kvalia syntyy?" ja "mistä se on tarkoitettu?" - toistaiseksi ole vastaamattomia. Objektiivinen tutkimus on tässä tapauksessa äärimmäisen vaikeaa, voimme arvioida vain toisen kvaalin ja sitten vain oman taitekertoimen kautta.
”Jos olet kiinni tabletissa / puhelimessa - ja niin joka päivä, älä odota aivoidesi kiittävän sinua. Jos henkilö nukahtaa vaikeassa kysymyksessä päähänsä ja ei osaa ratkaista sitä, seuraavana aamuna hänellä on vastaus. Aivot eivät pidä rasvasta ja lihasta.
Tunnettu neurotieteilijä Joseph Bogen yritti määritellä tietoisuuden ja löysi hyvän analogian. Tutkijan mukaan se "on kuin tuuli: sitä on mahdotonta nähdä ja kiinni, mutta sen toiminnan tulokset ovat ilmeiset - taivuttavat puita, aaltoja tai jopa tsunamia".
Tee yhteenveto. Olemme onnellinen omistaja jotain mitä tarvitsemme, mutta taiteilijoiden ja runoilijoiden niin arvostamia ja kiitoksia, tietoista kokemusta tai sisäistä maailmaa, mikä ei ole selvää, miksi. Sen sisältö kiinnostaa huomattavasti, mutta tämän ilmiön alkuperä on paljon mielenkiintoisempi. Yllättävät neurologiset häiriöt, kuten agnosiat, tuovat meidät vastaamaan vastaukseen kysymykseen, mikä on sisäinen todellisuus. Keinotekoisen älykkyyden ja koneoppimisen valtavat edistykset eivät ole johtaneet minkään todella havaittavan luomiseen. Eroava yksinkertaisen ihmisen sensaation ja tunteettoman hermoverkon välillä, joka kykenee jopa pitämään sentimentaalista tai muuta "liian inhimillistä" keskustelua, näyttää ylitsepääsemätöntä. Pystymmekö koskaan tunnistamaan sen oman rakenteen subjektiivisen todellisuuden prisman kautta (ja meillä ei ole muuta tapaa)? Yhtä tai useammin neurotieteen edessä olevien asioiden ja ongelmien ymmärtäminen vain terävöittää omaa käsitystämme ja rikastaa henkilökohtaista kokemustamme, saa meidät ihmettelemään yksinkertaisia asioita, ymmärtämään itseämme ja mahdollisesti muita uudella tavalla.