|
|
|
|
Этот документ использован в разделе "О системной нейрофизиологии" | Распечатать |
|
Наглядно и обстоятельно рассмотрим общую суть реализации природных механизмов распознавания и их свойства, делающие адаптивную функцию распознавания универсальной, начиная от распознавания примитивов (простейших зрительных, слуховых, вкусовых, тактильных и т.п. образов), до выбора варианта оптимального поведения в текущих условиях. Функция распознавания (детекция совокупности специфических свойств) может реализовываться устройством (в том числе программным), с жестко заданными (естественно или искусственно) характеристиками, в отличие от адаптивной функции распознавания, которая принципиально не может быть реализована алгоритмически (см. Теорема Гёделя о неполноте). Примерами механических распознающих устройств могут быть персептроны (см. Однослойный персептрон), в которых проводимости входных цепей обеспечивает весовые коэффициенты функции распознавания. Для лучшего предоставления процесса адаптивного распознавания, упростим модель до предела. Пусть есть поле лампочек, некая прямоугольная матрица, высвечивающая цифры. Каждая лампочка матрицы имеет датчик (рецептор), выдающий электрический сигнал (неважно какой формы) когда она светится. Эти сигналы через ограничивающие ток сопротивления поступают все на вход сумматора, где они алгебраически складываются. Сумматор обладает пороговым свойством, вырабатывая выходной сигнал только тогда, когда сумма входных сигналов превысит заданный порог. Это - результирующий эффект распознавания, а то, что его реализует, в противоположность входным рецепторам, назовем эффектором. Понятно, что если подобрать сопротивления так, что только сигналы лампочек цифры "один" в сумме окажутся превышающими порог срабатывания, то все устройство окажется распознавателем (детектором) этой цифры. Однако, если сигналы от цифры "семь" могут так же вызвать срабатывание устройства потому, что цифра "семь" полностью перекрывает датчики цифры "один". Таким образом, необходима коррекция ошибочного распознавания. Такую коррекцию можно сделать, если датчики положительного электрического сигнала, дополнить датчиками отрицательного сигнала и, так же через определенные сопротивления, подвести к сумматору. А конкретно - от точек, которые не соответствуют цифре "один", нужно подвести "гасящие" (в случае нейронных сетей говорят "тормозящие"), сигналы, уменьшающие общую сумму, если горит цифра "семь". Теперь ошибок распознавания больше не будет. Значит, механизм распознавания должен иметь как возбуждающие, так и тормозные связи. Уже в рассмотренном примере видно, что, в принципе, задача обучения сводится к тому, чтобы в момент высвечивания правильной цифры ("один") дать возникнуть возбуждающим связям от датчиков точек этой цифры, а в момент появления любой другой - возникнуть тормозным связям. Ясно, что если в неправильном случае тормозные связи перекроют правильные связи (семерка вообще перекроет всю единицу), то потребуется еще шаг закрепления правильной цифры, добавлением силы тока сигналов от правильных точек. (На практике, в нейронных сетях, однажды установленная связь не может быть опять разомкнута, и поэтому для коррекции требуется установление новых и новых возбуждающих и тормозных связей параллельно уже существующим). Констатируем, что кроме необходимости возбуждающих и тормозных связей определенными коэффициентами передачи тока (в нейронных сетях - синоптических связях: Передача нервного импульса через синапс и Формирование синапсов)), необходим сигнал оценки результата распознавания: Хорошо или Плохо распознано. Если такой сигнал присутствует, то адаптивное обучение распознавателя обеспечивается при наличии достаточного количества потенциальных связей (пока не проводящих) возбуждения и торможения, даже неспецифическим воздействием этого сигнала оценки, т.е. вовсе не обязательно что-то делать с каждой связью в отдельности, подбирая ее проводимость, а достаточно неспецифически, в общем давать команду на нарастание возбуждающих связей при правильном распознавании и тормозных - при неправильном - для тех связей, чьи датчики активированы. В простых организмах функции распознавания подбираются экспериментально методом эволюционного естественного отбора, а в достаточно сложных организмах сигнал Хорошо или Плохо - результат оценки системы значимости личности, проявляющейся в виде эмоционального контекста (всегда в виде доминирующей положительной или отрицательной эмоции), который и дает сигнал на неспецифическое закрепление преимущественно или возбуждающих или тормозных связей. Это и есть процесс формирования жизненного опыта через постоянную коррекцию ошибок. Самые первые в развитии организма связи между рецепторами и эффекторами могут возникать достаточно случайно (в результате пейсмеккерной активности созревающих нейронов) и затем корректируются уже жизненным опытом. Учитывая то, что выходы распознающего детектора могут одновременно функционально являться и рецепторами для последующих детекторов, ясно, что возможно создание многослойных распознавателей, которые все в большей степени усложняют функцию распознавания, от самых простых примитивов, до сколь угодно сложных. Понятия рецептор и эффектор являются для них относительными. Но для самого первого слоя распознавателей рецепторами являются датчики, преобразующие какое-то отдельное свойство воспринимаемо внешнего мира в сигнал, а на выходе последних слоев эффекторы уже могут быть специфическими исполнительными механизмами, такими как мышцы, или самые разные исполнительные механизмы регуляции гомеостаза. Более широко о механизмах адаптивного поведения, основанного на механизмах распознавания, смотрите в О системной нейрофизиологии. 7.07.2006г. В предметном указателе: Что такое психика | Нейрофизиологические механизмы... | Принцип функционирования мозга | Что такое интеллект | Голографический принцип | Эффекты ЛСД | Механизмы старения | Победа над смертью | Средства от старости | Свободнорадикальная теория | Механизмы психики | Интеллектуальные механизмы | Что такое мысль | Что такое сознание | Человеческий мозг | Эмоции | Функции нейрона | Механизмы памяти | Природа сна | Организация памяти мозга | Асимметрия мозга | Механизм видения через черную повязку | Механизмы воображения | Опережающее возбуждение | Механизм прогноза | Косарев А.В. Механизм реализации второго закона термодинамики | Сессии холотропного дыхания | Эликсир бессмертия | Психические центры | Психические процессы | Психика человека | Структура психики | Психика сознание | Формирование мышления | Распознавание образов | Механизмы формирования эмоций | НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ГОМЕОСТАЗА ДВИГАТ | АКСОНЫ: Механизмы выбора пути | Биохимики придумали устройство распознавания ДНК | Механизмы забывания | Объяснен механизм копирования сбойных блоков в Д | Эволюция механизмов примирения у приматов и чело | Механизмы любви у животных | Визуализация механизма формирования речи у детей | Открыт возможный механизм эволюции речи у людей | Механизм ориентировочного рефлекса | Подтвержден синаптический механизм организации д | Сложные РНК-переключатели — новый механизм регул | Разгадан механизм регенерации конечностей | Выявлен механизм самовосстановления мозга после | Отчет по проекту Механизмы формирования толерант | Раскрыт механизм установления лево-правой асимме | Обнаружен новый механизм скользящего движения ба | Установлен механизм наркотического действия морф | Ученые раскрывают механизм интуиции | Наследственный механизм регуляции роста коренных | Сделан еще один шаг к пониманию механизмов реген | Форум печать всей темы: Прорывы в распознавании | Механизмы восприятия человека человеком и взаимо | Описание для Механизм образования условных рефле | Описание для Механизм распознавания признаков во | Описание для Механизм субъективизации объектов в | Описание для Механизм фиксации памяти | Описание для Механизмы сна | Описание для Распознавание ранее сформированных | Описание для Физиологические механизмы сна | Описание для Функции и механизм "ориентиров | Описание для Функции и механизмы внимания | Описание для Функции и механизмы системы значимо | Форум печать всей темы: Механизмы угасания функц | Описание для О механизме блокировки воспоминаний | Новые эксперименты по проверке механизма квантов | Ученые продемонстрировали возможный механизм обр | Основные механизмы творчества | Описание для Основные механизмы творчества | Нейрологические механизмы принятия решений будут | Проясняется механизм формирования синапсов | Форум печать всей темы: о механизмах психики | Эволюция механизмов сознания | Подтвержден механизм рождения реальных частиц из | Описание для Распознавание временных интервалов | Предложена гипотеза, объясняющая механизм синхро | Рекомендация: Исследования механизмов психики | Гид по механизмам психических явлений | Молекулярные механизмы обеспечения вырожденности | Форум печать всей темы: Древний механизм или инт | Форум печать всей темы: Механизмы приобретения и | Организация механизмов психики | Форум печать всей темы: Жгутиковый механизм | Педагогика и механизмы психики | Механизмы образования топографической карты в зр Последняя из новостей:
Польза сна В статье будет показано как сон поддерживает информационную функциональность, помогая приспосабливаться к окружающему и событиям. Соответственно, можно будет ясно понимать, к каким потерям приводят нарушения сна в фазе сновидений и вообще каков вред от лишения сна или его укорочения: Польза сна. Революции напрасны в молодых странах Более пожилое население, как правило, указывает на существование зрелых и сложных обществ. В странах с населением старше 35 лет революций просто нет.
| |||||||||||||||