Материалы || Новости || СИРИУС || Конференция || Голосование || Ресурсы || Гостевая книга || Форум || Обратная связь
К
ак же будут формироваться и сохраняться знания в эмоционально-ориентированных суперкомпьютерах искусственного Интеллекта будущих поколений, не желающих уступить Человеку в оперативности и содержательной логике использования знаний? Прежде всего проследим как работает аналитический механизм головного мозга Человека при обработке основных зрительных и звуковых образов, представляющих наши индивидуальные знания. Предварительный анализ и построение таких образов выполняется автоматически без мысленного сопровождения отдельных этапов восприятия образов.- пространственных зрительных образов;
- плоско рисованных зрительных образов.
- знаковых символических зрительных образов;
- темновых наведенных зрительных образов (видений, сновидений).
Наиболее интенсивный поток информации поступает в мозг Человека в форме пространственных динамически изменяющихся зрительных образов внешнего Мира. Но увы! Сознательно воспринимаются лишь сотые или тысячные доли этой информации.
Обратимся кратко к анализу того, что и как дробится в зрительных образах.
Изображение воспринимается от двух органов зрения, которые надо буквально:
“беречь как зеницу ока”. Два глаза - видеорецептора являются предпосылкой
построения и восприятия пространственных трехмерных изображений, но первоначальные
“младенческие” образы оказываются размытыми и плоскими. Не будем вдаваться
в подробности оптического построения изображений глазами - это известно.
Однако отметим некоторые важные особенности. Основой видеорецептора является
сетчатка, покрывающая дно глазных яблок, с химико-электро-механическими
преобразователями двух типов: около 7 млн “колбочек” -фотонейронов на основе
светочувствительного йода - йодопсина восприятия цветных точек - пиксель
изображений, которые расположены в круговой центральной области (желтом
пятне) с высоким разрешением и соответственно высокой плотностью размещения,
и примерно 130 млн. высокочувствительных “палочек”- фотонейронов на основе
светочувствительного родона - родопсина восприятия черно-белых пиксель
зрительных образов. “Палочки” образуют значительную периферийную горизонтально-эллиптическую
область бокового обзора, которая дает возможность даже в темное время отслеживать
перемещающиеся объекты.
Мозг работает в основном с центральной областью высокого разрешения,
но быстро фиксирует резкие смещения в области бокового обзора как опасные,
рефлекторно порождающие Страх. Судя по плотности восприятия зрительных
образов в одной центральной области, которая составляет примерно 3000 *
2500 пиксель, глаза превосходят даже очень хорошую видеокамеру, а если
учесть все видео окно нейро-экрана, то оно впечатляет: 45000 * 30000 пиксель.
Однако среди них присутствуют очень много не контролируемых сознанием пиксель
- почти 95%. Этот недостаток компенсируется рефлекторной подвижностью самой
нейро-видеокамеры, но общей проблемой зрения Человека остается слишком
большой процент того, что можно определить как: “показалось!”
Как же работает микровибрационная нейро-видеокамера? Немного о структуре.
Оба глаза - видеорецептора непрерывно координируют свои области обзора
и фокусировку на объекты наблюдения, которые при этом всегда оказываются
в центре системы координат сведенной воедино пространственной области обзора.
Этим занимается соматическая нервная система и ее рефлекторные дуги. От
видеорецепторов сигналы возбуждения передаются по зрительным нервам - многомиллионным
магистралям нейрофибрилл от каждого фотонейрона к нейронам серого вещества
затылочной части головного мозга, причем пиксели, формируемые левым и правым
глазами взаимно смешиваются путем переброса половины нейрофибрилл левого
глаза, например, четных концентрических окружностей, считая от центра глаза,
в правую магистраль, а половины нейрофибрил четных окружностей правого
глаза в левую магистраль, такой же “перекрест” можно сделать в оптоволоконных
системах отображения информации, как это показано на Рис. 2-8.
Формирование изображений выполняется одновременно в затылочной части
правого и левого полушария на соответствующих многослойных нейро-экранах
со многими миллионами пиксель. Непрерывные микровибрации от каждого фотонейрона
несут в себе информацию об освещенности (амплитуда микровибраций), о цветности
(частота микровибраций) и о пространственном положении освещенных точек
объекта (фаза микровибраций). Уровень освещенности сетчатки глаз регулируется
путем аккомодации (сужения-расширения) зрачков-диафрагм, а восполнение
энергии для фотонейронов сетчатки реализуется за счет периодического моргания
век с интервалом 2-3 сек. Необходимо отметить, что непрерывные микровибрации
при передаче зрительных изображений используют более 80% энергетических
можностей головного мозга, что требует обязательного пребывания с закрытыми
глазами не менее 8 часов в сутки. Непрерывно возбужденные магистрали фотонейронов
для передачи изображений на нейро-экран являются открытыми визуальными
каналами в мозг Человека!
Собственно кора (серое вещество) головного мозга состоит из многих
“выделенных слоев” нейронных структур с пространственным распределением
в каждом слое возбуждения - микровибраций от свето- или других чувствительных
нейронов, воспринимающих конкретную точку-пиксель возбуждения того или
иного типа образа. Выделенные слои - это достаточно независимые, отделенные
друг от друга разделительной тканью, многопленочные нейронные структуры,
представляющие собой сильно связанные многоуровневые нейронные сети. Можно
с высокой вероятностью утверждать, что удаление одного, двух или даже нескольких
выделенных слоев коры головного мозга Человека не приведет к катастрофической
потере работоспособности всей системы анализа и распознавания образов и
принятия решений.
Восприятие тех или иных типов образов обеспечивается возбуждением соответстующих
чувствительных (рецепторных) нейронов, невриты-аксоны которых, объединенные
в магистрали рецепторных нервов, пронизывают все слои головного мозга и
имеют непосредственные связи-переплетения в узлах-синапсах с теми или иными
пленками соответствующих выделенных слоев. От большей или меньшей амплитуды,
частоты и/или временной фазы микровибраций невритов-аксонов рецепторных
нейронов глаза или уха зависит интенсивность возбуждений передаваемых в
узлах-синапсах на дендриты воспринимающих нейронов первого уровня соответствующих
пленок выделенных слоев головного мозга, которые в совокупности и образуют
так называемый рецепторный слой нейронов (не путать с выделенными слоями)
или нейро-экран головного мозга. В отличие от регистрирующих нейронов
рецепторного слоя, нейроны второго и более высоких уровней нейросетей могут
выполнять определенные преобразования возбуждаемых образов и называются
эффекторными, а соответсвующие уровни нейросетей называются эффекторными
слоями.
Зрительное видео-окно нейро-экрана состоит из первых воспринимающих
нейронов рецепторного слоя многих пленок выделенных слоев затылочной части
головного мозга, непосредственно связанных с фотонейронами глаз и обеспечивающих
непосредственное восприятие в каждой “тонкой пленке” амплитуды, частоты
и/или временной фазы возбуждений-микровибраций, представляющих конкретный
пиксель зрительного образа.
Одной из задач, навыки решения которой приобретает ребенок в первый
год жизни, является задача сведения изображений от левого и правого глаза
и получение стереоэффекта в нейросетях-пленках каждого выделенного слоя
на нейро-экранах левого и правого полушарий коры головного мозга (см. ранее
Рис.2-8). Решение ее достигается за счет управления мышцами сведения глаз
специальной рефлекторной дугой среднего мозга. Для приобретения навыков
фиксации зрения (сведения изображений) необходима информация о дальности,
которую ребенок получает путем прикосновений к погремушкам, наблюдения
и прикосновений к лицу говорящего, т.е. путем включения и использования
других органов чувств и ,в первую очередь, осязания. Сведение обеспечивает
совпадение областей одинаковых возбуждений в цветовоспринимающих пленках
каждого из выделенных слоев нейро-экранов в каждом полушарии и формирование
четкой (не размытой) картины контуров возбуждений. Организационная структура
анализатора и построителя многоцветных объемных изображений, воспринимаемых
мозгом Человека, например, может иметь вид, представленный на Рис. 2-9.
Совпадение частот и фаз опорных микровибраций, например, трех цветов:
“к” - красного, “с” - синего и “ж” - желтого, с частотой и фазой микровибраций
конкретного пикселя позволяет локализовать пик возбуждения в конкретной
пленке и в конкретном слое по глубине, что обеспечивает построение трехмерных
цветных картин, одинаковых в каждом полушарии головного млзга. В случае
дальтонизма у Человека нарушаются либо функции пленок или связей в нейронных
слоях головного мозга, либо функции фоточувствительных нейронов глаз, например,
при формировании нервных возбуждений (частотной модуляции). Отсутствие
фазовой настройки нервных возбуждений в отдельных пленках и выделенных
слоях приведет к “плоскому” восприятию зрительных образов, вследствие чего
Человек не будет способен к пространственному видению и инженерной конструкторской
деятельности.
Количество пленок-нейросетей и нейросетевых выделенных слоев в коре
головного мозга превышает потребности “пространственного видения” и при
хорошей освещенности энергия микровибраций фотонейронов достаточна для
возбуждения значительного количества выделенных слоев-регистраторов зрительных
образов, причем “глубинные” выделенные слои обладают более стабильными
настройками-следами образов при “запоминании” и распознавании образов,
которые становятся все более “четкими” при многократных восприятиях одного
и того же образа (в процессе обучения или трудовой деятельности) и “стираются”
со временем, если следы образа не восполняются (не реставрируются) самим
Человеком. “Глубинные” выделенные слои коры головного мозга образуют
память Человека или так называемый нейро-стек.
Первые несколько выделенных слоев головного мозга, например, до 8-10
выделенных слоев, считая их от внутренних, глубинных, т.е. самых близких
к источникам световых, звуковых, вкусовых и др. возбуждений-микровибраций,
способны выполнять достаточно сложные линейные и вращательные преобразования
настроек-следов образов всех типов в процессе анализа и распознавания воспринимаемых
образов. Эти выделенные нейросетевые слои-процессоры выполняют и
многие другие преобразования следов образов, в том числе обратные преобразования-возбуждения
темнового нейро-экрана (сновидения и грезы), а также реализуют соответствующие
логические функции сознания, надсознания и подсознания Человека (разделы
2.5, 2.6 и глава 3).
Собственно запоминание конкрентого зрительного образа в самой простой
интерпретации заключается в настройке проводимостей дендритов воспринимающих
нейронов нейро-экрана и эффекторных уровней нейросетей в соответствующих
пленках на восприятие множества i-тых точек контрастных границ контуров
различных элементов-объектов зрительного образа в полярных координатах:
ri-модуля вектора i-той точки и qi-угла поворота этого вектора относительно
вертикали при совмещении центра системы координат с центром центральной
области обзора глаз. Контуры таких элементов отслеживаются и распознаются
в некоторой последовательности. Например, при взгляде на лицо встречного
Человека мы в первые доли секунды исследуем нижнюю часть лица: подбородок
и губы, затем верхнюю треть лица, т.е. прическу, лоб и уши, и уже окончательно
устанавливаем признак: “Узнаю!” или “Не знаю!” после внимательного взгляда
на центральную часть лица: глаза и нос.
На каждом этапе распознавания подсознательно производится отбор возможных
знакомых лиц с подобными типами: подбородка и губ, прически, лба и ушей,
носа и глаз. Распознавание не зависит от угла видения объекта и размеров
его зрительного образа на нейро-экране, поскольку в процессе распознавания,
т.е. сравнения со следами образов, производятся аффинные преобразования
“увеличения-уменьшения” и “ограниченные повороты” элементов следов образов
всех известных объектов.
Преимущественное совпадение элементов следов образов одного их известных
объектов со зрительным образом воспринимаемого объекта на нейро-экране
воспринимается как ощущение “Узнаю!”. Такие “аффинные и поворотные” преобразования
следов образов эквивалентны вычислению круговой свертки-корреляции в полярных
координатах точек контуров элементов воспринимаемого зрительного образа
и “эталонных” следов образов, сохраняемых за счет настройки нейросетей.
Реально наше зрение воспринимает и распознает зрительные образы лишь при
их ограниченном повороте относительно следа эталонного образа, например,
в пределах от -45 град. до +45 град. при отсчете углов от вертикали. При
повороте на 180 град зрительный образ уже не воспринимается как “подобный”
и классифицируется как принципиально другой объект, например известные
картинки лиц - перевертышей, литер А,Е и их перевернутых изображений для
представления кванторов и др.
Особую роль в восприятии информации о внешнем Мире играет распознавание
знаковых зрительных образов, с помощью которых представлены коллективные
знания всего Человечества. Это символы алфавитов естественных языков общения,
математические знаки и условные обозначения, формирование, распознавание
и интерпретация комбинаций которых является важной функцией сознания и
надсознания Человека.
Кроме видео-окон на нейро-экране, т.е. в рецепторном слое, имеются
также звуковые (аудио) окна в правой и левой височных долях коры головного
мозга, а также осязательные и двигательные (способов действий) окна в теменной
области правого и левого полушарий. В осязательных окнах кроме тактильных
образов формируются вкусовые и обонятельные образы, а также образы ощущений
от различных органов тела Человека. Особое место в двигательных окнах нейро-экрана
занимают восприятия образов способов действий, т.е. фаз движений руками,
ногами, речевым механизмом, всем телом или отдельными его органами.
Обратимся к вопросам анализа и восприятия звуковой информации, которая
занимает важную роль в выработке и принятии решений. В коре головного мозга
Человека звуковая информация также порождает определенные образы, распределенные
в многослойных нейронных структурах, составляющих достаточно четко выделенные
аудио окна общего нейро-экрана. К звуковым образам относятся:
Звуковые образы воспринимаются с большей эмоциональной реакцией, чем зрительные, однако количество получаемой информации в единицу времени на основе звуковых образов оказывается существенно меньшим. Основные знания накапливаются и представляются в знаковых зрительных образах, а формируются и отображаются в речевых звуковых образах.
Определяющее влияние звуковой информации на поведение и координацию движений
Человека очевидно из общей блок-схемы головного мозга, в которой аудиорецепторы
непосредственно связаны с продолговатым мозгом пространственной координации
и средним мозгом оперативного анализа интонационной окраски звуковых образов
и стереофонической ориентации. Содержательная обработка, распознавание
и классификация речевых и музыкальных звуковых образов и их конструкций
производится височными долями коры головного мозга, т.е. в отдельных окнах
единого нейро-экрана, представленного сведением (наложением) нейро-экранов
левого и правого полушарий головного мозга. Очевидно единство механизмов
восприятия и обработки зрительных и звуковых образов, причем “перекрест”
слуховых нервов левого уха в височную долю правого полушария коры головного
мозга и наоборот, на наш взгляд, осуществляется в среднем мозге, непосредственно
воспринимающим интонационные звуковые образы.
Обратим внимание на значительную сложность аудиорецепторов, содержащих
наружное, среднее и внутреннее ухо. Они берут на себя значительную долю
задач анализа звуковых образов, и в частности задачу спектрального разложения
звуковых сигналов. Специальный кортиев орган улитки внутреннего уха находится
в жидкости, так называемой эндолимфе, и имеет вид спиральной арфы, содержащей
множество волосков различной длины - дендритов чувствительных нейронов,
на которых воспринимаются гармоники соответствующих частот от 500 гц до
20 Кгц. Особое значение для жизнеобеспечения приобретает выделение низкочастотных
составляющих звуковых образов, свидетельствующих о силе и свирепости внешнего
Мира, в том числе и природных явлений. Частоты от 20 гц до 500 гц воспринимаются
непосредственно из воздушной среды окончаниями осязательных высокочувствительных
нейронов, расположенных в барабанной перепонке среднего уха . Жидкостная
среда улитки с арфой представляет собой спектральный анализатор высокочастотных
составляющих звукового образа, которые вместе с низкочастотными составляющими
передаются в средний мозг и используются для выделения угрожающих и других
эмоциональных иероглифов естественного языка интонаций всего живого Мира.
Микровибрации с амплитудным и, возможно, фазовым представлением отдельных
гармоник (обертонов) общего спектра звуковых образов от левого и правого
уха по своим слуховым и улитковым нервам через средний и продолговатый
мозг и очевидно через ряд коммуникационных узлов с перекрестом передаются
в височные отделы коры головного мозга для возбуждения в специальных окнах
нейро-экрана многослойных стереофонических картин звуковых образов. Структура
анализатора звуковых образов имеет также многопленочную и многослойную
организацию, подобную представленной на Рис.2-10.
Прежде всего отметим отличия зрительных и звуковых образов в их общей
информативности. Если зрительный образ на нейро-экране представляется примерно
140 млн пиксель, то звуковой образ может представляться спектром, например,
в 1 тысячу гармоник-обертонов или 1 тысячу пиксель по отношению к нейро-экрану,
принимая во внимание самую низкую гармонику f0
= 20 гц и тысячу обертонов fi до
20 Кгц. Звуковые образы в нейронных структурах головного мозга фактически
запоминаются своими спектрами {fi},
причем возбуждения от левого и правого уха создают в каждом выделенном
слое стереофонический образ звукового сигнала с возможным выделением громкости
(силы давления звука), высоты (частоты foсн
основного тона), окраски (тембра), темпа и интервалов музыкальных звуков,
а также пространственного расположения (направления) источника звука.
Отдельные пленки нейро-слоев воспринимают “временные фазы” микровибраций
обертонов, что обеспечивается задержками в приеме соответствующих составляющих
спектра звуковых образов первой и последующими пленками каждого выделенного
слоя. В каждой пленке воспринимается спектр “аккорда”, как сочетания музыкальных
и других звуков, воспринимаемых в один и тот же момент времени, например
текущий момент времени tk , а в
более глубинных пленках воспринимаются звуки-аккорды, звучавшие в прошлые
моменты времени tk-1, tk-2, ...
tk-j,... tk-n . Темп передачи “аккордов”
из пленки в пленку через некоторые малые интервалы времени d t,
возможно с помощью коммуникационных нейронов, зависит от эмоциональной
настройки Человека и может отличаться, что обуславливает восприятие и успешное
распознавание музыкальных или речевых фраз как в быстром темпе, например
“аллегро” или “престо”, так и в медленных: “ларго” или “адажио”. Очень
важно накопить в пленках и сформировать такую последовательность спектральных
составляющих звуков fi (tk), ...
fi (tk-n), которая соответствовала бы
определенной фонеме, те звуковой единице языка речевых образов, для последующего
ее распознавания в многопленочных нейросетях соответствующих выделенных
слоев звукового окна нейро-экрана.
Височные доли коры не имеют “цветного” деления слоев, но для восприятия звуковых образов как многих аккордов (временных срезов) fi (tk-j) всего спектра звуков или как минимум его основного тона foсн (tk-j), в звуковых окнах нейро-экрана используется существенно большее число пленок в каждом выделенном слое, чем при восприятии зрительных образов. Распознавание речевых звуковых образов, и в частности фонем, выполняется первыми выделенными слоями-процессорами на основе сравнения основного тона foсн(tk-j) возбуждаемого образа с настройками следов спектров эталонных образов fis(tk-j) слов языка общения в эффекторных слоях-уровнях всех пленок нейро-стека в каждом из выделенных слоев, что эквивалентно вычислению взаимной корреляционной функции спектров fis(tk-j ) и foсн (tk-j) при j=0,1,...n, например как:
значимые значения которой (“узнаю”) формируются с задержкой на некоторое
число тактов Ts= 0, d t, 2d t, 3d
t, ...nd t, где Ts (n) -
некоторое случайное время распознавания (“узнавания”) воспринимаемого спектра
звуков (основного тона) foсн (tk-j)
относительно сохраняемых в нейро-стеке спектров fs
(tk-j) следов эталонных образов фонем слогов или
слов конкретного русского, английского и/или других языков.
Тональная и музыкальная настройка отдельных пленок и выделенных слоев
головного мозга на запоминание обертонов fi
(tk-j) при i=0,1,...m определяется как природными
способностями, так и приобретенными настройками в процессе обучения и профессиональной
деятельности. Если такие настройки не получены от природы или в процессе
обучения, то Человек воспринимает музыкальные звуковые образы лишь эмоционально,
не будучи способным отличить, например, звучание отдельных инструментов
в оркестре или воспроизвести мелодию.
Процесс возбуждения, сравнения и запоминания тысячи ритмично изменяющихся
пиксель спектральных составляющих звуковых образов и их конструкций обеспечивается
как природными способностями “фазовой” и “темповой” настройки нейро-сетей
звукового окна нейро-экрана, так и многократными мысленными повторениями
отдельных фрагментов спектров звуков следов речевых или музыкальных образов
до автоматизма в реализации их плавного последовательного вызова на нейро-экран.
При воспроизведении речевых звуковых образов этот механизм реализуется
в, так называемом процессоре вязания речи, архитектура которого
будет исследована в последующих разделах.
В особые моменты отдельные впечатлительные люди могут произвести
смещение или перенос звуковых образов в другие окна нейро-экрана и “увидеть”
миражное цветное или черно-белое зрительное сопровождение, например, музыкального
произведения. Такие видения-грезы в виде эмоциональных и достаточно сильных
(ярких) возбуждений отдельных окон нейро-экрана характерны для всего живого
Мира. Многим известно появление и продолжительное мысленное звучание навязчивого
мотива или какой-нибудь навязчивой фразы, которые не требуют никаких усилий
от Человека, поскольку они записаны в глубинных выделенных слоях височных
долей головного мозга как фрагменты fis(tk-j)
при i=0,...m; j=0,...n.
Мысленное “считывание и проигрывание” любимых мелодий настраивает
Человека на ритмическую работу и помогают замедлить наступление усталости.
Прекрасным обычаем является мелодичное пение в процессе раздумий или напряженной
работы. Удивительно непринужденно текут рассказы и песни многих сказительниц
и гусляров, причем слепые могут использовать большую часть нейро-экрана
и связанной с ним памяти для хранения и ассоциативной обработки звуковых
образов. Совершенно феноменальными оказываются интеллектуальные способности
запоминания и мысленного воспроизведения музыкальных и речевых не только
конструкций звуковых образов, но и целых произведений, и даже Библиотек
произведений.
Важной функцией аудиорецепторов является стабилизация положения тела
Человека в пространстве, т.е. определение “верха” и “низа”, что реализуется
специальными осязательными рецепторами уха, так называемыми цистерной-предверием
и тремя взаимно ортогональными полукружными каналами, наполненными жидкостью.
“Жидкостные” стабилизаторы вестибулярного аппарата в сочетании со стереофоническими
аудиорецепторами пространственной ориентации среднего и продолговатого
мозга, непосредственно связанными с двигательно-мышечной системой, под
общим управлением многоцветной нейро-видеокамеры головного мозга обеспечивают
высокую бое- и дееспособность Человека при реализации достойных Надежд
и Планов в соответствии с сознательно, подсознательно и надсознательно
поставленными целями и принятыми решениями при участии всех подсистем SoftWare,
HardWare и EtherWare Интеллекта Человека.
(c) redstar
Дата обновления:
Назад || Написать мне || Добавить комментарий || Обсудить на форуме