Принципы работы мозга, нейронов и живых нейросетей

[Прохожий]

Это сообщение здесь более на месте:

Есть книга: Jill Bolte Taylor "My Stroke of Insight" - "Мой удар просветления"
Это рассказ нейрофизиолога о том, как в тридцать семь лет она перенесла инсульт, а потом девять лет восстанавливала свою физическую и интеллектуальную целостность. Очень интересно, поскольку Джилл выбрала из всех возможных жанров, которые можно было использовать, журнал ученого, проводящего невольный эксперимент на себе.
В левом полушарии ее мозга был поражен один из крупных сосудов, и быстро разрастающийся тромб начал отключать один центр за другим. Первым симптомом инсульта была сильная боль за ухом. Вторым, как это не странно, чувство удивительного слияния со всем миром, абсолютное спокойствие, переживание самоценности каждого момента. Нирвана. Джилл подчеркивает, что ей совершенно понятны физиологические причины этого состояние - обычно слегка угнетенное правое полушарие заняло доминирующую позицию, пока левое тонуло в крови, и переключило восприятие от линейности, связности и аналитичности левого полушария к непосредственному контакту со всем, что оказывается вокруг.
Затих постоянный внутренний диалог, и из мира исчезли слова, цифры и знаки - это тромб добрался до речевого центра. Каким-то образом она успела осознать, что переживает инсульт, и главной целью стала организация спасения, нужно было дозвониться до кого-нибудь, чтобы вызвать врача. Сохранить это намерние оказалось одной из самых сложных задач - правое полушарие живет настоящим, и удержать концепт планирования, причинно-следственных связей для него почти невозможно. Она добралась до телефона, но поняла, что не помнит ни одного номера и не различает цифр на клавиатуре. На визитных карточках оказалось невозможным отличить буквы, цифры и картинки от фона, все стало мешаниной абстрактных форм. Ей удалось набрать свой рабочий телефон, опираясь на ассоциации и на память о порядке движения пальцев по клавиатуре.
Джилл подробно описывает, как ее самоосознание теряло один интеллектуальный инструмент за другим. Ее "я" сохранялось, но исчезала способность писать, читать, говорить, различать цвета, видеть пространство в объеме, выстраивать последовательность действий, отделять звуки друг от друга. После операции и лечения все высшие функции начали постепенно восстанавливаться, и она следила уже за возвращением своих способностей - полных девять лет.
Это рассказ ученого, поэтому все предельно материалистично: поражен речевой центр - человек, полностью осознающий свое желание или намерение, не может облечь его в слова. Отключился другой центр - звуки смешались в один поток, и невозможно отделить человеческую речь от шума вентилятора, все становится одной волной. Подавлено левое полушарие - исчезло прошлое и будущее, расплылись границы тела, мир стал безоценочным и единым, as is. Вместе с тем появляется огромный соблазн представить себе человеческую личность как комплект самосознания и приданных ему интеллектуальных функций. Инсульт отбирал у Джилл одну способность за другой, но ее сознание, ее личность продолжала существовать.
Это одна из вариаций жестокого поиска человеческой сути - если отбирать одно за другим, то можно найти комбинацию основных "деталей", без которых не может гореть огонек сознания. Известно, что живут люди без памяти, и остаются людьми, хотя и несоциализированными и ограниченными в возможностях. Без логического мышления. Без эмоций. Без способности коммуницировать с людьми. Много-без-чего. Огромный и страшный вопрос, где же этот предел, отделяющий разумное существо от биоробота. Ведь, если Джилл оставалась человеком без речи, значит, может быть и не-человек с речью.
Джилл называет свою историю ударом просветления, потому что он позволил узнать ей, как близко и доступно для каждого человека всепоглощающее ощущение мира, гармонии и счастья. Я слушаю сейчас лекционный курс об истории мистицизма, так вот, мистики ищут великого слияния с Богом через философию и сложную работу над собой. Некоторым из них удается добиться переживания исчезновения личных границ, покоя и ощущения полной растворенности в мире. Фактически, это сложное духовное переживание дается благодаря искусственному торможению левого полушария. Джилл получила тоже самое, правда, весьма болезненным путем. Печально, что казалось бы такое рафинированное и сложное переживание имеет 100% физиологическую основу. Но, с другой стороны, это означает естественность ощущения полной гармонии для каждого человека. Слегка издевателькое обретение потерянного рая - все, к чему стремятся люди, всегда при них, за правым ухом. Без наркотиков и электродов, вживленных в центр удовольствия. Вероятно, людей изгнали из рая, просто воткнув им в голову по половинке яблока - левому полушарию. До этого было одно, и каждый миг казался прекрасной вечностью.  Вот вам и стыд, познание, время, оценка себя и других, логика, способность добывать хлеб в поте лица своего. Окружающий мир остался, как был.
Второй круг идей, описанных в книге, связан с концепцией "нейронных контуров", которые содержат в себе выработанные программы мышления и действия. Согласно современным представлениям о памяти и обучении, все приобретенные программы "хранятся" в группах связанных между собой нейронах, которые постоянно активированы, хотя и не берут контроль на себя, пока не поступит подходящий внешний стимул. Чем чаще повторяется какая-то программа, не важно, выражающаяся в поведении или просто цепочках мыслей и чувств, тем меньший внешний стимул нужен для активации соответствующего нейронного контура. Отсюда автоматизм навыков, способность вернуться в прошлое, почувствовав знакомый запах, отсюда же "заезжанные пластинки" - повторяющиеся циклы одних и тех же мыслей, которые готовы начать крутиться в голове при каждом удобном случае.
Джилл описывает, как она возвращала к жизни пораженные центры левого полушария. Физически, большая часть из них остались неповрежденными - собственно, нейронов погибло не так много, когда давление тромба исчезло они начали возвращаться в общую работу страдая, в основном, от долгого периода отсутствия стимуляции. Но некоторые из старых центров активности, нейронных контуров, она решила не восстанавливать. Старые дурные привычки, травмы, заезженные пластинки. Она помнит, что они есть, она знает, что их можно вернуть к жизни - нужна только стимуляция, но она решила не давать им эту стимуляцию, оставить отключенными.
Это "внешнее" отношение к своему разуму, разделение на "я" и нейронные контуры с хранящимися там программами, чувствами, умениями и схемами восприятия мира - самое интересное, что есть в книге. Но остается главный вопрос, где же живет это "я", откуда берется самоосознание и воля? Как можно узнать, что это "я" существует непрерывно, и что сегодня оно то же, что было вчера?
Кроме того, впечатляет предельно продуктивное мышление. Человек пережил действительно важный опыт - разобрался в ментальном плане до ядра и собрался заново. И этот опыт не остался личной историей преодоления, развития, а был превращен в серию продуктов - книга-бестселлер, фильм, сайт для людей в похожей ситуации, лекции, серия выступлений в ток-шоу разного уровня. Невероятная развитость проектного отношения.
http://prometa.livejournal.com/361996.html

Статьи Jill Bolte Taylor: http://www2.mtroyal.ab.ca/~amorin/publications.htm
Ее видеолекция на TED: http://www.ted.com/talks/lang/en/jill_bolte_taylor_s_powerful_stroke_of_insight.html

[Unicum]

Ну да, переписать всю информацию из мозга на компьютер (было сообщение о каких-то роботах-нейронах). А ещё переписать сознание (или, если хотите, душу). Действительно надо. Ведь кто его знает, удастся ли победить старение и смерть. Согласен быть даже киборгом, но чтобы жить вечно.

[zenixt]

Полагаю, полновесный ИИ, равный человеческому - невозможен. На компьютере можно смоделировать деятельность, не выше простой рассудочной.

Думаю, правильнее говорить не о создании ИИ, а о создании Искуственной Личности. ИИ уже создан - это Google. Ты задаешь ему вопросы - он отвечает. Никакой инициативы интеллект сам по себе проявлять не может. В общем случае, ты даешь ему задание - он выполняет.
 Смоделировать рассудочную деятельность на одноядерном процессоре? Я пытался - тысячи лет не хватит. Для того, чтобы компьютер достиг уровня хотя бы пятилетнего ребенка, необходимо минимум - тысяча ядер. Тормознутый Пень не позволил мне выяснить, сколько именно.
 Я добрался до необходимости 15 параллельных процессов и понял, что эта задача не для Пня.

[PathFinder]

Смоделировать рассудочную деятельность на одноядерном процессоре? Я пытался - тысячи лет не хватит.

А можно какие-нибудь подробности, как именно вы моделировали рассудочную деятельность и что под ней понимали?

[Golossvyshe]

Как вы думаете, как работает наш мозг? На каких принципах?
Наш мозг по устройству и принципу действия - пятислойный перцептрон с распределёнными регулируемыми связями. Это я не думаю – это я знаю точно.   

 Возможно ли создание ИИ?
А свой умище куда девать будем?

p.s. Уже оброс бородой афоризм, что вопросами искусственного интеллекта занимаются те, у кого с естественным дела обстоят не очень. 

Как говорил один древний мудрец (сапёр?) девушке по имени Пандора, не всякую коробочку непременно следует открывать. Есть и более наглядная аналогия из современных – обезьяна с гранатой на складе боеприпасов сосредоточенно тянет за колечко…

p.p.s. Я сегодня немножко шалю ввиду хорошего настроения 

[PathFinder]

Как вы думаете, как работает наш мозг? На каких принципах?
Наш мозг по устройству и принципу действия - пятислойный перцептрон с распределёнными регулируемыми связями. Это я не думаю – это я знаю точно.   

Не сочтите за занудство, но вроде бы не пятислойный, а шестислойный и не перцептрон, а неокогнитрон.

А если по делу, то могу привести пример задачи, которую человеческий мозг элементарно решает, а как её может решить неокогнитрон (без всяких дополнений и модернизаций) - не понятно.

[Golossvyshe]

Как вы думаете, как работает наш мозг? На каких принципах?
Наш мозг по устройству и принципу действия - пятислойный перцептрон с распределёнными регулируемыми связями. Это я не думаю – это я знаю точно.   

Не сочтите за занудство, но вроде бы не пятислойный, а шестислойный

Точно. Память подвела, извиняюсь.

и не перцептрон, а неокогнитрон.

Это я не в курсе. Но подозреваю, что «неокогнитрон» и есть «перцептрон с распределёнными регулируемыми связями».

Собственно, устройство перцептрона и скопировано с мозга. Вот только реально устройство на 6 слоёв и 11-14 млрд. элементов никто не строил. Те,  двуслойные, с которыми велись эксперименты – уровень членистоногих..

[PathFinder]

Это я не в курсе. Но подозреваю, что «неокогнитрон» и есть «перцептрон с распределёнными регулируемыми связями».

Нет. Главное отличие неокогнитрона от перцептрона в том, что неокогнитрон имеет иерархическую структуру.
Неокогнитрон представляет из себя иерархию более простых нейросетей - типа перцептрона.

[-Asket-]

А свой умище куда девать будем?

[Проходящий Кот]

даже тут такое можно найти:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,13168.0.html

[zenixt]

Смоделировать рассудочную деятельность на одноядерном процессоре? Я пытался - тысячи лет не хватит.

А можно какие-нибудь подробности, как именно вы моделировали рассудочную деятельность и что под ней понимали?

А смысл? Все-равно никто не поймет. Но все же изложу суть идеи.
 В основу программы были положены три принципа.
1. Интеллект ничего не выдумывает и не изобретает в широком смысле слова(например такое изобретение, как речь). Все изобретения находятся во внешнем мире. Интеллекту остается только их оттуда вычленить.
2. Самопрограммирование. Суть его в том, что предыдущее действие оформляется как команда для последующего-щих действий.
 Пояснение. Фраза, сказанная вами собеседнику - это команда. Ответ собеседника - это исполнение команды, а также - следующая команда
 Это всего лишь пояснение, а не руководство к действию.
3. Программа снабжена двумя "желаниями" - общаться и думать. По мере возрастания количества полученной информации желание общаться угасает, а желание думать, т.е. обрабатывать полученную информацию, исходя из двух вышеизложенных принципов, возрастает. И наоборот.
 Сами понимаете - это алгоритм лишь в самых общих чертах.

[Прохожий]

В общих чертах то это понятно, вопрос в частностях.....

[zenixt]

А свой умище куда девать будем?

Не ваш ли дедушка был советским идеологом, провозгласившим, что если дать ученику калькулятор, он не научится думать

В общих чертах то это понятно, вопрос в частностях.....

Вам действительно интересно Не хотелось бы лезть в эти дебри, не имея средств, опять же в широком смысле слова, но попробую немножко более подробно.
 Допустим, что блок информации уже загружен. Опытному программисту не очень трудно составить программу, разыскивающую на просторах инета литературу, изобилующую диалогами, например, пьесы. Грубо говоря, с третьим пунктом разобрались.
 Переходим ко второму. Атомы состоят из электронов и ядер, молекулы состоят из атомов, молекулярные комплексы состоят из молекул, клетка состоит из молекулярных комплексов и т.д. Этот принцип универсален, и на его основе можно создать универсальный игтеллект.
 Аналогично слово состоит из букв, фраза состоит из слов, высказывание состоит из фраз(ограничимся этими тремя параллельными циклами, где-то не выше 5-летнего возраста) и так далее.
 В действительности, слово состоит из 2-4 буквенных сочетаний, фраза состоит из 2-4 словосочетаний и так далее.
 Программа анализирует тексты и выделяет многократно повторяющиеся сочетания(по крайней мере два раза на высоких уровнях, чтобы не мучить вас вопросами). Далее, она отыскивает словосочетания, ограничимся этим, в ответе многократно повторно связанные со словосочетаниями в во фразах командах. Программа готова к диалогу с человеком для, грубо говоря, избавления от случайностей.
 Информация готова для третьего пункта. Третий пункт. Творчество. Программа исследует аналогичным образом словосочетания на предмет закономерностей в их образовании и на их основе генерирует собственные словосочетания (далее высказывания, затем рассказы и т.д.)
 Программа очень легко разбивается на параллельные процессы. Каждый процесс можно поручить отдельному компьютеру в кластере.
 Все, более глубокой рассказки не ждите. Сами понимаете, чем дальше в лес, тем гуще деревья.

[Freddykrug]

MindModeling@Home
Машинный перевод: "Исследование фокусируется на использовании вычислительной когнитивного моделирования процессов, чтобы лучше понять человеческий разум".

[Yuri]

Опытному программисту не очень трудно составить программу, разыскивающую на просторах инета литературу, изобилующую диалогами, например, пьесы. Грубо говоря, с третьим пунктом разобрались.

Это вы робота Сергей Дацюк (tm) изобрели. Опытному программисту для его реализации достаточно PHP, ящика пива, нескольких бессонных ночей и захудалого хостинга начального уровня, кластер не нужен. С качеством текста можно ознакомится по ссылке. Кстати, там реализована полная версия вашего, включая "Третий пункт. Творчество."

[Прохожий]

MindModeling@Home
Машинный перевод: "Исследование фокусируется на использовании вычислительной когнитивного моделирования процессов, чтобы лучше понять человеческий разум".

Да уж, они там ,судя по всему, далеко ушли. От нас.

[zenixt]

Да уж, они там ,судя по всему, далеко ушли. От нас.

Хорошо сказано.
 Чего уж там, тут некоторым товарищам уже достоверно известно, как устроена мироздание.

[omnidroid]

Написано на эту тему много, существует даже институт мозга. Но толку помоему мало. А вы как думаете?

а как мы можем думать, если не знаем как он работает?

Почему же не знаем? Кто именно не знает?

Мозг устроен по принципу многослойного перцептрона с распределёнными и регулируемыми прямыми и обратными связями. Конкретно для человека число слоёв в коре больших полушарий 6.

Что касается ИИ, то его пытаются строить на совершенно иных принципах. Поскольку уже для трёхслойных перцептронов невозможно создать математическую модель.

Во-первых, мозг не устроен по принципу многослойного персептрона - для этого банально нет биологического механизма, реализующего его обучение.
Конкретно коре головного мозга больше всего соответствует неокогнитрон, спутать который с многослойным персептроном нельзя даже с бодунища.

Во-вторых, ИИ пытаются строить на принципах, на которых работает единственный известный нам образец интеллекта - человеческий мозг, состоящий, сюрприз, из нейронных сетей. Самоорганизующихся карт, персептронов (просто перспетронов), неокогнитронов...

В-третьих, любая искусственная нейронная сеть является ничем иным, как математической моделью.
Многослойный персептрон при этом самая хреновая модель, попытка просто нафигачить нейронов, связать все со всеми и надеяться, что оно как-нибудь само заработает.

[Макрофаг]

Как вы думаете, как работает наш мозг?

Работа мозга, это очень просто. По фундаментальной сложности функциональная работа мозга человека,  не отличается от работы мозга порхающего мотылька.
Всего два функциональных элемента - нейроны и синапсы. Сложность в организации сети между нейронами и контактами - синапсы.
Но и в этом случае работа мозга будет недостаточно описываться.
Человека или животное, помещали в условия искусственной депривации и через некоторое время человек или животное засыпали. Мозг отказывается работать без поступления сигналов из вне.
Для работы мозга нужны постоянно поступающие сигналы из внешней среды.
Исследователей мозга, преследуют постоянные разочарования, когда они пытаются описывать работу мозга "проволочной моделью". Т.е. между клетками мозга существуют контактные связи на синапсах. Эти связи образуют сложные нейросети. Нейросети и являются коррелятами наших мыслей, чувств, образов и нашей памяти.
Достаточно было бы аппаратным методом зафиксировать рисунок нейросети, расшифровать его,и можно было бы считывать мысли у испытуемого по типу технической телепатии.
Но нет! Оказывается "рисунок нейросети" при каждом новом воспоминании испытуемого, становился совершенно другим, непохожим на прежний.
Значит память и образы не имеют в мозге своего постоянного значения. При каждом новом воспоминании память модифицируется.
Это значит память нигде в мозге не хранится и не локализуется как постоянный и неизменный носитель.
Это значит,что невозможно составить постоянную карту мозга. Мозг обновляется при каждом новом осознании своего текущего состояния у личности.

[Макрофаг]

продолжение :
Говоря о "личности" здесь имеется в виду не личность с философско- литературной позиции. Личность,которая имеет локализацию свойств в мозге.
Например, особь должна оценивать,что для неё (лично) "хорошо" или "плохо" в её действиях по адаптации в среде. Запоминать позитивные действия проверенные личным опытом и избегать негативные действия.
Эволюционно, с усложнением рецепторно-анализаторного аппарата, появляется высший уровень интегрального поведения, когда генетическая память уже бесполезна.
Животное теперь само находит оптимальное решение в сложившейся ситуации благодаря личной оценке значимости происходящего.
Так появляется психика высокоорганизованных существ. База личности и сознания.
В остальном работа мозга, без учёта среды и личных механизмов адаптации: является простой и на сегодня уже хорошо изученной.