A A A A Автор Тема: Энцефализация у животных (Прочитано 2641 раз)

Olweg · « : 05 Июн 2025 [21:06:02] »

Цитата: Maki от 05 Июн 2025 [18:32:18]

Кстати, по устройству. Мозг птиц имеет сравнительно мелкие нейроны и очень плотную укладку. И ворона не глупеее собаки. Так что не объёмомединым жив человек.

Да, хотя есть и побочка - насколько я знаю, у птиц меньше межнейронных связей или, во всяком случае, эти связи короче. Как-то интересовался вопросом энцефализации. В википедии есть хорошая статья с перечнем животных по числу нейронов, причём не просто в мозге, но и в сенсорно-ассоциативных областях: в коре у млеков и гипопаллиуме у птиц:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_animals_by_number_of_neurons#Forebrain_(cerebrum_or_pallium)_only

Поигрался с этими цифрами (добавив вес тела), и пришёл к выводу, что простые отношения числа нейронов к массе тела тут, похоже, вообще не работают. Грубо говоря, у льва такой же интеллект, как у кошки, при том, что он раз в тридцать тяжелее, а нейронов в коре у него больше всего вдвое (~поллярда против 250 млн). Можно построить зависимость числа нейронов от массы тела в логарифмических масштабах для «обычных» млекопитающих. Большинство довольно неплохо ложатся на линейную регрессию. Можно выделить только два заметных исключения - приматы и дельфины. У дельфинов в среднем в 6 раз больше нейронов, чем у млека аналогичного размера, у приматов в среднем в 10, причём у человекообразных, естественно больше - в 12-13, а у человека в 24 раза. Видимо, это хороший показатель интеллекта, хотя почему-то это не работает для слонов (у них неимоверное число нейронов, но 98% из них находятся в мозжечке).

Так вот, у птиц этот показатель доходит до 30! (конкретно у некоторых видов ара). Для врановых в среднем - 16. Но всё-таки сомнительно, чтобы вороны были умнее шимпанзе, а ара - человека. Видимо, сравнительно меньше синапсов. Хотя, конечно, если эти компактные нейроны запихнуть в человеческие 1.6 л, то мало не покажется.

Чуть позже постараюсь графики сделать, чтобы было нагляднее.

Olweg · « **Ответ #1 :** 05 Июн 2025 [21:07:22] »

Цитата: Karagy от 05 Июн 2025 [20:42:04]

Цитата: Maki от 05 Июн 2025 [18:32:18]
Мозг птиц имеет сравнительно мелкие нейроны и очень плотную укладку.
И больше связей на один нейрон. Но только у врановых и попугаев. Подробности тут https://habr.com/ru/articles/773690/

Значит, был неправ. Дело не в числе связей, а в их протяжённости. Ну, видимо, и какие-то ещё особенности архитектуры.

Metatron · « **Ответ #2 :** 05 Июн 2025 [21:30:14] »

Ум зависит не только от числа нейронов - но и чем эти нейроны заняты.

Одна из теорий...

Дельфины в основном используют свои нейроны для ориентации в 3Д пространстве, обработки результатов эхолокации.
Приматы и птицы - видимо тоже много тратят на 3Д ориентацию.
У человека, когда он слез с деревьев, оказалась часть нейронов незадействована - и пригодилась для развития речи и прочего.

Olweg · « **Ответ #3 :** 05 Июн 2025 [21:42:06] »

Всё это стимулирует рост мозга, безусловно. Хорошие драйвера требуют апгрейда железа. Есть такие рыбки - слонорылы, или мормиры. У них есть особый электрический орган на хвостовом плавнике для предупреждения об опасности. И мозг у них занимает 3% массы тела! Это невероятно много для рыб.

Но интеллект в итоге появляется как побочка этого апгрейда. Именно универсальный интеллект.

Olweg · « **Ответ #4 :** 05 Июн 2025 [22:18:48] »

График (пока без значений; оси логарифмические). Всех птиц не стал приводить, чтобы не захламлять график, они частично пересекаются с млеками. Интересно, что высокий коэффициент (до 20!) у сов, хотя они вроде особых способностей не демонстрируют. Две крайние точки справа - финвал и синий кит.

Combinator · « **Ответ #5 :** 06 Июн 2025 [10:28:03] »

Цитата: Olweg от 05 Июн 2025 [21:07:22]

Значит, был неправ. Дело не в числе связей, а в их протяжённости. Ну, видимо, и какие-то ещё особенности архитектуры.

По современным воззрениям, главное, всё же количество связей (аналог этого у современных LLM - число параметров).

Maki · « **Ответ #6 :** 06 Июн 2025 [14:52:05] »

Тут вообще пока тёмный лес. Ну объём мозга. Ну количество нейронов. Ну длина аксонов. Ну количество дендритов. Всё это сугубо количественные показатели. А устройство синапсов и их биохимию сравнивают? А скорость срабатывания кто-то считает? А пределы истощения? Никто. Так что Тургенев с его 2,1 литрами или Франс с его, казалось бы жалкими 1,1 - вполне эквивалентные разумные существа. Хотя, ИМХО, Тургенев как писатель несравнимо мощнее.

Maki · « **Ответ #7 :** 06 Июн 2025 [15:03:16] »

Цитата: Olweg от 05 Июн 2025 [22:18:48]

Интересно, что высокий коэффициент (до 20!) у сов, хотя они вроде особых способностей не демонстрируют.

Я бы предположил, что для динозавров (а птицы это, по мнению многих зоологов, динозавыры и есть), переход от дневного образа жизни к ночному после 200 млн. лет дневной эволюции - очень сложная задача. Тут и зрение надо прокачать, и слух, и вообще ориентирование в 3D тёмном пространстве. Вот, для этого совушки (кстати, эволюционно очень молодая группа) и набрали себе мозгов.

Olweg · « **Ответ #8 :** 06 Июн 2025 [15:20:25] »

Ну да, слух у них требует много "железа". Но вот подтянуло ли это общий интеллект - не факт.

Цитата: Combinator от 06 Июн 2025 [10:28:03]

По современным воззрениям, главное, всё же количество связей (аналог этого у современных LLM - число параметров).

А как организованы связи в современных нейросетках - они полносвязные? У птиц, как я где-то когда-то читал (можно поискать), видимо, именно из-за плотности нейронов, связи в среднем более короткие, чем у млеков, то есть больше с соседними областями.

Olweg · « **Ответ #9 :** 06 Июн 2025 [15:23:02] »

Сделал график понагляднее. Оси логарифмические, масса в граммах, нейроны в тысячах. Убрал из списка собак (всё-таки искусственный отбор, большие качели по коэффициентам), китов выделил отдельно. Но по ним неоднозначно, данные сильно разнятся.

Maki · « **Ответ #10 :** 06 Июн 2025 [15:48:07] »

Кстати, термин "энцэфализация" имеет весьма интереснре значение. Так зоологи обозначают эволюционную тенденцию увеличения мозга. Стегоцефал, котилозавр, гадрозавр, цинодонт, мирационикс, и так далее, вплоть до нас - всё рост мозга. Чем выше ты на дереве эволюции - тем мозговитей.

Ulkolainen · « **Ответ #11 :** 06 Июн 2025 [17:54:16] »

Цитата: Olweg от 06 Июн 2025 [15:23:02]

Убрал из списка собак (всё-таки искусственный отбор, большие качели по коэффициентам), китов выделил отдельно.

Из птиц еще голуби умные, хоть и не говорящие. Интересно было бы посмотреть, появились ли отличия у синантропных сизых от диких.

(кликните для показа/скрытия)

Olweg · « **Ответ #12 :** 06 Июн 2025 [18:16:14] »

Голуби примерно на уровне млекопитающих по этому отношению. Учитывая, что у птиц, как я писал выше, нейронные связи, видимо, не так эффективны, значит, голуби несколько тупее «среднего» млекопитающего. Это вполне бьётся с результатами, например, такого эксперимента:
https://cord70.github.io/cyber/reading/krushinsky.html

Сравнительно высокие показатели (в 5-10 раз больше нейронов на массу тела, чем у, условно, «крысы») у воробьинообразных (синица, дрозд), особенно у скворцовых (скворец, майна).

(кликните для показа/скрытия)

Wert · « **Ответ #13 :** 06 Июн 2025 [20:46:57] »

Кстати, про рост энцефализации у млеков в течении кайнозоя. Энцефализация — рост размера мозга относительно тела, измеряемый коэффициентом EQ. С палеоцена (66 млн лет назад) EQ млекопитающих вырос с 0.5–0.7 до 1.0–1.5. Приматы лидируют: EQ с 1.0 до 7.4–7.8 (человек, наклон 0.0136). Китообразные (зубатые киты) — с 1.5 до 2.5–4.5 (дельфины, 0.0030). Хищники — с 0.8–1.0 до 1.2–1.5 (0.0027, значим, p=0.008), благодаря социальности и охоте. Копытные (парно- и непарнокопытные) и насекомоядные остались на 0.5–1.0, у копытных наклон 0.0030 незначим (p=0.31), кроме верблюдов (p=0.038). Итог: приматы и китообразные резко увеличили мозг, хищники — умеренно, копытные и насекомоядные почти не изменились из-за низкосоциального образа жизни.
Shultz S., Dunbar R. Encephalization is not a universal macroevolutionary phenomenon in mammals but is associated with sociality //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2010. – Т. 107. – №. 50. – С. 21582-21586.