Время разума

[servol]

Вот чисто теоретически если действительно имитировать все нейроны, то будет ли это существо считаться человеком? Будет ли у него творческая мысль или нужно будет еще датчик случаных чисел ставить для появления творческой мысли

Ответ однозначный: НЕ БУДЕТ. И датчик случайных чисел не поможет.

Всё на сегодня. Поехал нарушать ПДД.    

[Павел Фоменко]

Предложение из области фантастики:
Сверлим в черепе дырку. Запускаем туда микроробота. Он "выгрызает" нейроны и заменяет их "протезами", как точно выразился SerVol. Подключает протезы к существующим аксонам и дендритам. И тогда отпадает целый ряд вопросов (но возникают новые, не спорю).
И не надо здесь приплетать так называемые "нейронны сети". С этим вопросом я знаком довольно хорошо.
И если получившееся существо раньше не сойдет с ума, то его можно с чистым сердцем назвать человеком!  

[servol]

Павел! Спасибо за присвоение мне идеи "протеза", но эта формулировка не моя, а ALexpert'а. Мне чужих лавров не нужно - своих хватает.  
Теперь по существу. Не восприняли Вы мой ответ по поводу создания копии мозга. Поэтому разовью эту мысль.
Итак. Начнём с некоторых определений. Естесственно, формулировки будут неисчерпывающими и нестрогими.
Реальная сложная система - это ВСЕГДА чёрный ящик.
Чёрный ящик (ЧЯ) - это сложная система, о структуре и свойствах которой априори ничего не известно.
Модель ЧЯ - формируется на основе исследования реакции ЧЯ на внешние возмущения. В абстрактном виде формируется как система уравнений, описывающих значения выходных "сигналов" как функцию входных "сигналов".
Методы исследования ЧЯ. - Имеется множество входных параметров и множество выходных параметров. В первом приближении реакция ЧЯ на внешние возмущения определяется как изменение множества выходных параметров при изменении каждого входного параметра для фиксированных значений остальных параметров.
Следствия.
1. Количество возможных внутренних состояний ЧЯ бесконечно.
2. В многосвязной системе изменение одного входного параметра может приводить (и приводит) к изменению целого ряда выходных.
3. Если известны реакции системы на изменение отдельных параметров, это не означает, что линейная комбинация входных возмущений приведёт к соответствующей комбинации выходных параметров.
4. Отсутствие реакции ЧЯ на входное воздействие не означает, что ЧЯ нечувствителен к данному воздействию. Такое поведение характерно для систем с памятью.
5. Не существует идеальных условий для эксперимента, поэтому необходимо учитывать влияние помех.
6. Невозможно восстановить "исходное состояние" системы и окружающей среды, поэтому неизбежны вариации наблюдаемых свойств системы даже в серии "одинаковых" экспериментов.
7. Даже при проведении "одинаковых" экспериментов возможны существенные вариации наблюдаемых свойств системы, не сводимые к влиянию помех. Такое поведение характерно для адаптивных и саморазвивающихся систем, а также при наличии в них индетерминированных подсистем.
8. Наличие ограничений на значения входных, выходных и неизвестных нам "внутренних" параметров также могут привести к существенным вариациям наблюдаемых свойств системы.
9. И т.д. - список можно продолжать ещё очень долго.
Но уже из этих свойств ЧЯ видно, что ЛЮБАЯ модель в принципе не может исчерпывающим образом его описать. Поэтому можно лишь утверждать, что некоторая конкретная модель способна описать поведение ЧЯ с некоторой вероятностью попадания ожидаемых свойств в заданные доверительные интервалы - и не более того. Впрочем, в отношении саморазвивающихся систем нельзя дать даже такую гарантию.
Теперь, вернёмся к мозгу.
Эта система полностью соответствует понятию ЧЯ: Структура и принципы, положенные в основу формирования этой системы неизвестны. Механизмы функционирования подсистем и связи их между собой неизвестны. Система относится к классу динамических, адаптивных, саморазвивающихся с памятью (причём разного класса). Принципы и механизмы взаимодействия с окружающей средой изучены очень слабо - собственно, в основном только эти механизмы нам и позволяют составлять какое-то мнение о функционировании системы. Неизвестны механизмы "одушевления" мозга, т.е. причины, по которым кучка каким-то образом структурированной материи обретает множество всяких способностей, в том числе и мыслительных.
Первая мысль, которая возникает в связи с этим (исключая, конечно, всевозможные иррациональные идеи) - взаимодействие с неким информационным полем, которое и играет "направляющую" и "организующую" роли в этих процессах.
Далее. Попытка "протезирования" отдельных элементов мозга с очевидностью приведёт к нарушению каналов взаимодействия с "окружающей средой", поскольку восстановить их после протезирования вряд ли удастся. Дело в том, что нам неизвестны принципы и физическая реализация взаимодействия структур мозга с гипотетическим полем. При "протезировании" мы меняем физическую реализацию подсистем мозга, т.е. с неизбежностью выплеснем из корыта и младенца, после чего от мозга останется вычислительная машина, запрограммированнная на выполнение одного действия.
Поэтому мозг, являясь саморазвивающейся, индетерминированной, адаптивной системой, взаимодействующей с неизвестными пока полями (информационными, энергетическими и может быть ещё какими-то), не может быть смоделирован чисто механическим копированием.

[Павел Фоменко]

Почему вы так ухватились за идею полей, ноосферы, ауры и т. д.?
И конечно же, если подходить к мозгу как к ЧЯ, то ничего и не выйдет.
К тому же, то что я предлагаю не будет являться моделью. Это будет ИМЕННО мозг!

[servol]

Не убедил... Ладно, зайдём с другой стороны.
Хоть Вы и не согласны с этим, но мозг - это типичный ЧЯ. Итак, мы хотим создать его копию в структурном и функциональном смысле. Я уже показал, что полнофункциональную его копию (модель) создать невозможно. Всё же рассмотрим вторую составляющую - структуру.
Современные методы исследования мозга делятся на "разрушающие" и "неразрушающие". Совершенно очевидно, что первые в принципе не могут привести к успеху, т.к. дают лишь некий срез текущего состояния мозга. Даже для таких простых систем, как микросхемы, такой метод не позволяет получить точную копию как в функциональном, так и в структурном смысле. Вторые методы в принципе позволяют изучить ОТДЕЛЬНЫЕ аспекты фукционирования мозга (см. методы исследования ЧЯ), но В ПРИНЦИПЕ не позволяют установить однозначные соответствия типа "изменение_функции - изменение_структуры". Значит, даже если мы смогли установить структуру мозга (замечу, не мозга вообще, а конкретного экземпляра), мы ничего не узнали о динамических свойствах его структуры.
Мозг является самоорганизующейся системой. Очевидно, что его структура меняется во времени, причём не по какому-то фиксированному, а по адаптивному алгоритму (АА), оперативно формирующемуся в соответствии с внешними и внутренними(!) воздействиями. Смею предположить, что ближайшей аналогией здесь может быть что-то вроде "базы знаний", в которой содержатся "элементарные алгоритмические цепочки", соответствующие "элементарным воздействиям", из которых и формируются соответствующие АА (что-то вроде RISC-архитектуры, если искать аналогии в области вычислительной техники). При этом очевидно, что система формирования АА сама по себе является иерархической.
Каким образом она работает, и как она взаимодействует с окружающей средой? Какие "исполнительные органы" и способы управления ими она использует для изменения структур мозга? Является ли она подсистемой мозга, автономной системой с независимым управлением или автономной системой с зависимым управлением? Где размещаются "базы знаний" и каким образом осуществляется работа с ними?  Пока вы не ответили на эти вопросы, даже говорить о "протезировании" мозга рановато.

[servol]

Тишина... Тогда сам сделаю выводы.
Заменяя нейроны их "кремниевыми аналогами" ("протезами"), Вы сможете зафиксировать текущую структуру мозга, соответствующую некоторому интервалу (даже не моменту!) времени. Поскольку, пока мозг был жив, он ещё продолжал меняться. После протезирования (омертвления) каждой его очередной подструктуры процесс изменения нарушается и, начиная с какого-то момента, полностью прекращается.
С этого момента мозг полностью умер, превратился в полноценный протез. Как телефон-автомат у старика Хоттабыча.
PS. Вопрос: Можно ли назвать деревянный (пластмассовый, золотой, кремниевый), даже моторизованный и компьтеризованный протез ногой на том основании, что с его помощью человек способен ходить?

[Павел Фоменко]

А как по вашему, если каждую клетку заменять такой же клеткой, мозг тоже умрет?

[servol]

А как по вашему, если каждую клетку заменять такой же клеткой, мозг тоже умрет?

Так я именно об этом и написал только что. Вы неизбежно нарушаете существующие пространственно-временные функциональные связи.

[servol]

Впрочем, если речь идёт о замене каких-то локальных областей, мозг, возможно, с течением времени сможет адаптироваться. Но, во-первых, после этой операции это будет уже другой мозг, во-вторых, подозреваю, что всё же есть в нём такие структуры, куда со скальпелем и протезами лучше не соваться. Думаю, должны быть какие-то синхронные процессы, которые не смогут восстановиться после такой операции.

[Maxxoft]

А как будет искусственный мозг "жить"? Поясню вопрос:
1. Насколько я знаю клетки отмирают, делятся (самовоспроизводятся) и т. д.
2. Откуда будет браться энергия на "жизнедеятельность" (электрические импульсы в полупроводниках сами не появляются)? Мозг будет подключен к розетке?

[Павел Фоменко]

Если так, то другое дело!
Несомненно такие связи есть. Простой пример - мультивибратор на двух операционных усилителях. Уберем один - и генерация закончится. И даже если поставим другой операционник, то колебания могут не возникнуть (в зависимости от типа мультивибратора).
Но даже если так, то один-два нейрона (которые в даном случае можно считать мультивибраторами) не сыграют важной роли (ведь живут же люди даже с одним полушарием), и благодаря другим связям, со временем начнут генерировать колебания.
Конечно, мозгу потребуется некоторое время для "принятия" протезов в свой "ансамбль".

[Павел Фоменко]

А как будет искусственный мозг "жить"? Поясню вопрос:
1. Насколько я знаю клетки отмирают, делятся (самовоспроизводятся) и т. д.
2. Откуда будет браться энергия на "жизнедеятельность" (электрические импульсы в полупроводниках сами не появляются)? Мозг будет подключен к розетке?

1. Клетки мозга, к вашему сведению, после рождения человечка не делятся, а только умирают.
2. Живой мозг "питается" химической энергией, и конечно же полупроводниковый должен питаться электрической энергией.
Хотите к резетке - пожалуйста! Но я бы лучьше включился через UPS!

[Chingachguk]

Уважаемый Павел,
Я не приплетаю так называемые "нейронны сети".  В данном случае  понятие "нейронных сетей" в программировании как раз полностью срисовано с работы нейронов в мозге человека. Очень хорошо об этом сказано в данной статье:
http://www.neuroproject.ru/neuro.htm
Всвязи с тем, что я одно время занимался данной тематикой, как програмист, то я конечно не могу с точностью утверждать, что эта имитация нейронов мозга абсолютно верная, но данная имитация позволяет решать общирный круг задач и весьма неплохо. Поэтому вопрос о програмистких нейронных сетях и точном сответствии мозга человека не стоит, однако програмисткую нейроную технологию можно расматривать как одну из гипотиз работы мозга и весьма похожую на правду.

[Maxxoft]

1. Клетки мозга, к вашему сведению, после рождения человечка не делятся, а только умирают.

Не уверен, что это так. Во всяком случае, информация на этот счет противоречива.
Но даже если так, как вы считаете, это плановый процесс, заложенный природой? И по какому принципу моделировать отмирание клеток?

2. Живой мозг "питается" химической энергией, и конечно же полупроводниковый должен питаться электрической энергией.
Хотите к резетке - пожалуйста! Но я бы лучьше включился через UPS!

Хорошо, а что будет, когда мозг осознает свою зависимость от электроэнергии, а следовательно от других людей? Хотя это конечно уже совсем другая тема...

[Павел Фоменко]

А что вы сделали, когда осознали свою зависимость от пищи?  
А отмирание клеток моделировать не надо! Микросхемы и сами погорят!  
А если серьозно, то проблема будет, когда такой мозг узнает, что он - бессмертен...

[Павел Фоменко]

Уважаемый Павел,
Я не приплетаю так называемые "нейронны сети".  В данном случае  понятие "нейронных сетей" в программировании как раз полностью срисовано с работы нейронов в мозге человека...

...данная имитация позволяет решать общирный круг задач и весьма неплохо...

...однако програмисткую нейроную технологию можно расматривать как одну из гипотиз работы мозга и весьма похожую на правду.

Срисовано довольно примитивно - раз.
Позволяет решать ограниченый круг задач ограничеными методами - два.
Технология описывает не мозг в целом, а отдельные нейроны, иначе не пришлось бы выдумывать всевозможные хитрые методы обучения сетей - три.

[Maxxoft]

А что вы сделали, когда осознали свою зависимость от пищи?  

Я-то могу пойти поохотиться...
А отмирание клеток моделировать не надо! Микросхемы и сами погорят!  
А если серьозно, то проблема будет, когда такой мозг узнает, что он - бессмертен...

Как же бессмертен - микросхемы то горят!  Наоборот будет о своем "здоровье" заботиться!

[servol]

Если так, то другое дело!
Несомненно такие связи есть. Простой пример - мультивибратор на двух операционных усилителях. Уберем один - и генерация закончится. И даже если поставим другой операционник, то колебания могут не возникнуть (в зависимости от типа мультивибратора).
Но даже если так, то один-два нейрона (которые в даном случае можно считать мультивибраторами) не сыграют важной роли (ведь живут же люди даже с одним полушарием), и благодаря другим связям, со временем начнут генерировать колебания.
Конечно, мозгу потребуется некоторое время для "принятия" протезов в свой "ансамбль".

Павел! Помните, кто такие "вульгарные материалисты"? Они (в пику идеалистам) объявляли, что мысль - это такой же продукт деятельности мозга, как желчь для печени, моча для почек ... и т.д. У Вас нечто похожее, только в инверсии: Любой "протез" способен "производить" мысль...
Я согласился с Вами лишь в том смысле, что если гипотетически(!) заменять отдельные(!) живые нейроны отдельными же живыми же нейронами же в отдельных локальных подсистемах, да и то не во всех, то тогда, МОЖЕТ БЫТЬ, после некоторого периода реабилитации мозг (уже другой мозг(!)) сможет продолжить работать в нормальном режиме.
О нейронных сетях. Это яркий пример вполне удачного моделирования ОТДЕЛЬНЫХ функций ЧЯ, в данном случае мозга. Действительно, НС вполне применимы при решении некоторого класса задач. Но никак не претендуют на замену мозга.

[servol]

Третья серия темы "Почему мозг не поддаётся протезированию" по методу последовательного замещения нейронов.
Системы управления бывают централизованные и децентрализованные (распределённые), ну и, конечно, комбинированные, т.е. сочетающие принципы централизованного и местного управления. Мозг в этом смысле является комбинированной системой. Некоторые его функции сосредоточены в чётко ограниченных "специализированных" подсистемах (ПС), некоторые распределены "среди" ряда ПС. По функциям они делятся на управляющие, координирующие, "технологические", etc. Если мы вмешиваемся в работу какой-то из этих ПС, то, в зависимости от её класса и уровня, на какое-то время её функционирование нарушается. Что произойдёт с этой ПС и со смежными ПС за это время? Не известно, но вряд ли что-то хорошее.
Далее. Как и во всякой сложной системе, состоящей из огромного количества ПС и отдельных элементов, должны быть предусмотрены механизмы многократного резервирования. Что произойдёт, если мы начнём протезирование какого-то участка мозга? Соответствующая ПС контроля тут же получит сигнал о нарушении деятельности этой ПС и включит соответствующий механизм восстановления. В результате дефектная ПС будет отключена от системы. Не знаю, естесственно, как действует этот механизм, но можно предположить (по крайней мере для некоторых ПС), что такая "отключённая" ПС останется в этом состоянии навсегда. Таким образом, по мере "протезирования" мозга, всё большее число ПС мозга будут изыматься из обращения, пока не исчерпаются все резервы, после чего, как я уже писал, мозг превратится в полноценный протез по типу "телефона старика Хоттабыча".

[Павел Фоменко]

Очень аргументированно и сильно! Спасибо!
Очень может быть, что нейрон, давший однажды сбой отключается навсегда.
А если, при последовательной замене нейронов, у мозга уже не будет другого выбора (выживать-то ведь надо!)? И, допустим, после "прозвонки" некоторых участков обнаружатся вполне работоспособные нейроны. Так почему же ими не восспользоваться?
Нам известно только то, что мы ничего не знаем о механизмах многократного резервирования в мозге. Поэтому, остается только предполагать...

Довольно далеко мы отклонились от изначального вопроса