Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Модель мозку



План:


Введення

Модель мозку - будь-яка теоретична система, яка прагне пояснити фізіологічні функції мозку за допомогою відомих законів фізики та математики, а також відомих фактів нейроанатомии і нейрофізіології [1]. Існують щонайменше два основних положення, що грають фундаментальну роль в теорії функціонування мозку, у відношенні яких сходиться думка більшості сучасних теоретиків:

  • 1. Основні властивості мозку визначаються топологічною структурою мережі нервових клітин (нейронів) і динамікою поширення імпульсів в цій мережі.
  • 2. Здатності біологічних мереж переробляти інформацію не залежать від якихось особливих віталістичних сил, які не можуть бути відтворені пристроєм, створеним руками людини.

Важливо відзначити, що ще нікому не вдалося виявити в окремих елементах або клітинах нервової мережі яку-небудь специфічну психологічну функцію, таку, як пам'ять, самосвідомість або розум. Це дає підстави припускати, що такі властивості притаманні не окремим елементам, а пов'язані з організацією і функціонуванням нервової мережі в цілому. Якщо за викладеними питань думки вчених в основному сходяться, то вони істотно розходяться в питанні про те, наскільки методи зберігання, відшукання і обробки інформації в мозку відповідають методам, використовуваним в сучасній техніці. З одного боку, мається точка зору, згідно якої мозок працює по заздалегідь заданих алгоритмах, близьким до алгоритмів, застосовуваних у цифрових машинах (монотипні моделі), з іншого ж боку, висловлюється думка, що мозок функціонує не на основі детермінованих алгоритмів, і функції його мало схожі з відомими логічними та математичними алгоритмами в цифрових машинах, а найбільш істотними є імовірнісні методи і механізми адаптації (генотипних моделі).



1. Монотипні моделі

Ідея створення моделей з простих логічних елементів з нейроподібних властивостями отримала перші імпульси з наступних джерел:

  • 1. Робота Тьюринга "Про вичіслімих числах" ( 1936) і подальша розробка фон Нейманом та іншими вченими в 40-х роках програмованих цифрових машин.
  • 2. Робота Рашевського "Математична біофізика" ( 1938) поклала початок дослідженню питання про те, як можна за допомогою "нервових мереж", що складаються з формалізованих нейронів і зв'язків, реалізувати психологічні функції.
  • 3. Робота Маккаллока і Піттса "Логічне числення ідей, що відносяться до нервової активності" ( 1943).

При монотипний підході властивості утворюють нервову мережу елементів (нейронів) повністю задані аксіоматично, так само як і топологія мереж. Для аналізу характеристик монотипний моделі використовується числення висловів, оскільки розглядається окрема повністю детермінована система. При цьому функціональні властивості зазвичай постулюється в якості вихідних даних.


2. Генотипних моделі

У той час як монотипний напрямок виникло стихійно під впливом бурхливого зростання обчислювальної техніки і теорій автоматичного регулювання, генотипних напрямок випробувало на собі менший вплив технічних наук, і скоріше перебувало під впливом фізіології та анатомії:

  • 1. Описова анатомія 19 сторіччя підготувала грунт для досліджень локалізації функцій мозку, і нейрологи, наприклад Дж. Х. Джексон, відзначали явну пластичність системи, що виражається в здатності сусідніх областей приймати на себе функцію пошкоджених ділянок;
  • 2. Павлов та інші вчені обговорювали можливі механізми адаптивної модифікації центральної нервової системи і висували різні гіпотези щодо місцезнаходження "слідів пам'яті".
  • 3. Лешли проголосив повну взаємозамінність більшості частин кори головного мозку. З поступовим накопиченням даних щодо "розподіленої пам'яті" з'явилися все більш явні вказівки на те, що "сліди пам'яті" більш-менш рівномірно розподілені по всій тканині кори.
  • 4. Хоча нейрологи, про які тут згадувалося, багато писали про спостережуваної і гіпотетичної організації мозку, вони абсолютно не займалися питаннями, пов'язаними з безпосереднім побудовою моделей у вигляді деталізованих теоретичних схем, які дозволяли б робити точні висновки. Психологи і філософи, більш схильні до умоглядним міркуванням, першими спробували уявити собі в деталях шляхи розвитку психологічних функцій в системах, які вже можна назвати моделями мозку. Хебб і Хейкі спробували показати, яким шляхом організм в процесі індивідуального дозрівання може набувати здатність до сприйняття.
  • 4.1. Для Хейка розпізнавання властивостей стимулу є в принципі питанням класифікації. Аттлі згодом розробив теорію классифицирующего автомата.
  • 4.2. У своїй біологічній частині найбільш детально розроблена модель Хебба. Хебб припускав наявність процесу, завдяки якому нейрони, досить часто порушувані одночасно, зв'язуються в функціональні структури, так звані "асоціації клітин" і "фазові послідовності", які під впливом відповідного стимулу викликають елементарний образ або відчуття. Але робота Хебба занадто декларативна і неструга у своїх визначеннях, тому її скоріше варто розглядати як опис того, як повинна в кінцевому підсумку виглядати задовільна модель.
  • 5. Робота Ешбі "Конструкція мозку" (1952 рік) не визначає конкретну модель мозку, але зате в ній розробляються основи аналізу замкнутих систем, які в якості предмета дослідження повинні включати, крім реагуючого організму, також зовнішнє середовище і правила взаємодії організму із середовищем.
  • 6. Основи теорії перцептронів були закладені в 1957 році і в наступних роботах Розенблатта, Джозефа і інших було розглянуто велике число моделей з різними властивостями. Перцептрони не призначені служити точною копією якої-небудь конкретної нервової системи. Вони являють собою спрощені мережі, створені для вивчення закономірних взаємозв'язків між організацією нервової мережі, структурою навколишнього її середовища і "психологічними" властивостями, якими може володіти дана мережа.

Примітки

  1. Френк Розенблат. Принципи нейродинаміки: перцептрони і теорія механізмів мозку = Principles of Neurodynamic: perceptrons and the theory of brain mechanisms. - М .: "Світ", 1965.

Література

  • Френк Розенблат. Принципи нейродинаміки: перцептрони і теорія механізмів мозку = Principles of Neurodynamic: perceptrons and the theory of brain mechanisms. - М .: "Світ", 1965.



Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Трансплантація мозку
Абсцес головного мозку
Пухлина головного мозку
Аневризми судин головного мозку
Модель
Модель 4C
Модель обчислень
Гравітаційна модель
Модель пропаганди
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru