Olete hakanud artiklit lugema. See ei ole protsess, mida üldiselt peetakse liiga töömahukaks, vaid mõelge vaid: teie aju suudab sümbolite ja teksti dešifreerimisel kasutada äärmiselt keerulisi mehhanisme, mis pole kõige võimsamale kaasaegsele arvutustehnoloogiale juurdepääsetav, kulutades minimaalselt energiat. Meie enda "süsinikkompuuter" tarbib ainult 20 vatti, samas kui hiina superauto Tianhe-2, mis on kirjutamise ajal kiireim, pole vähem kui 17,6 miljonit vatti (17,6 MW). Need numbrid on muidugi muljetavaldavad, kuid kas põhimõtteliselt on võimalik neid protsesse võrrelda. Kas nad on oma olemuselt sarnased? Miks on midagi, mis on aju jaoks lihtne (näiteks mustrituvastus), keeruline arvutile ja vastupidi?
Läheme tagasi pealkirja juurde. Kirjakomplektist (puud, järgides meie metafoori) eraldati kogu fraasi tähendus raskusteta ja ajutise haakimisega - metsaga. Kui arvestada kultuurikonteksti (ütlemiste teadmisi), siis võime järeldada, et üsna kiiresti muutus aju jaoks visuaalne stiimul erineva pikkusega valguslainete kujul terveks metsaparkiks.
Teksti lugemine ja mõistmine neurofüsioloogilisest aspektist on mittetriviaalne protsess. Alustame üksikute märkide äratundmisest: tähed on arusaadavad, isegi kui need on kirjutatud gooti stiilis. Kui tuttavale graafilisele raamile kuhjatakse tarbetuid lokke, pole suurt segadust ja tohutu hulk joonistusmeetodeid hägustab kontuuri enda kanoonilisuse piire, mida tajutakse muu hulgas tänu kontekstile ja ootustele. Kalligraafiast abstraktseks kujunenud arsti käekiri on tema kolleegidele arusaadav.
Ja häireorganite tasandil esinevaid häireid tekitavaid häireid nimetatakse "agnosiateks", neid käsitletakse allpool.
Räägime natukene neuroanatoomiast. Meie aistingutel ja liikumistel, mis koos moodustavad neuropsühhiaatrilise organisatsiooni aluse, on keeruline hierarhiline struktuur mitte ainult kesknärvisüsteemi, see tähendab aju ja seljaaju, vaid ka viimasel, kortikaalsel tasandil. Ajukoored jagunevad eesmisteks ja tagumisteks osadeks. Esimesed (frontaalsed) vastutavad käitumisprogrammi, üksikute toimingute ja motoorsete toimingute programmi koostamise eest ning viimaseid võib nimetada taju ja gnoosi tekitajateks. Proovime välja mõelda, milline selle "agentuuri" kaart välja näeb.
On teada, et me saame teavet ümbritseva maailma kohta viiest meeli: nägemist, kuulmist, puudutust, haistmist, maitset ja struktuure, mis tagavad selle edastamise kõigilt neist, nimetatakse “analüsaatoriteks”. Neid on ka viis. Neist pärinevad signaalid, välja arvatud haistmismeel (see tunne seisab mõnevõrra eraldiseisvana ja millel on otsesed ühendused meie aju kõige iidsemate osadega), saadetakse diencephaloni lülitusrakkude klastritesse (I? Talamuse või genikaadi kehadesse) ja alles seejärel ajukooresse. Siit kujuneb pilt, st toimub tegelik teadlikkus.
Primaarselt, nagu ekraanil prožektorina, kuvatakse midagi aluspõhja tuumast koos selle organisatsiooni kordamisega. Näiteks sisaldab see rakke, mis said teavet parema käe puudutamise kohta, ja nende kõrval - need, mis reageerivad parema käe puudutamisele. Primaarses ajukoores eksisteerivad ka sarnased “andurid” (ja samades proportsioonides). See struktuur vastutab üksikute lihtsate aistingute eest: sile pind, ümarad piirjooned, punane värv, vasakul liigub midagi ebakorrapärase kujuga ja paremal pool oli kuulda vahelduvat valju ja kõrgsagedusheli … Siin puudub maailmapilt - ümbritsev universum näib olevat ühendatud elementaarse kaosega aistingud.
Nende lihtsate detailide voltimiseks ja keerukama taju kujundamiseks kasutatakse ajukoore sekundaarvälju, mis külgnevad primaarsetega ja erinevalt neist ei jagune keha tsoonideks ega oma selgeid piire. Nad võtavad kokku: punasest ja ümarast sai tomat ning katkendlik heli muutus mikrolaine tüütuks kriuksumiseks.
Reklaamvideo:
Kuid neid pilte ei saa veel nimetada äratundmiseks selle sõna otseses tähenduses. Aistingute lõplik integreerimine, otseselt gnoosimine, ideede kujunemine ruumi, aja, erinevate kontekstide ja objekti koha kohta neis on kolmanda astme koore funktsioon, mis aju tagumiste osade jaoks paikneb peamiselt poolkera parietaalsete, ajalise ja kuklaluu ristmike piirkonnas. Moodustatud kujutised vastavad juba olemasolevale teabele maailma, ootuste, keeleoskuse kohta. Paigutades vastuvõetud signaalid mälust, prognoosidest, teadmistest kaadrisse, saame tervikpildi ehk gestalt. Siin mängib suurt rolli ehituse aktiivne lõpuleviimine. Jah, jah, me oleme neurofüsioloogilisel tasemel kallutatud. On olemas isegi nn kohordi hüpotees, mille kohaselt analüüsitakse stiimulite kogumit nii sügavalt ja täielikult, kui vaja,oodatud teabe aktiveerimiseks ja mitte midagi muud.
Mis saab aga sellest, et aju üles ehitatud gestalt osutub mõnikord põhimõtteliselt erinevaks sisendandmete sarnaste füüsikaliste omadustega? Miks on üks helide komplekt - muusika ja teine - kakofoonia, ehkki neil on laine sageduse omadused väga lähedased? Kuidas see füsioloogilisel tasemel kindlaks tehakse? Kuid on ajukahjustusi, mille korral kaob kõrva muusika selle sõna gnostilises tähenduses: nii vaese kaaslase jaoks muutub meloodia mürade komplektiks, mis on mõnikord äärmiselt ebameeldiv ja seda hoolimata asjaolust, et ka väga võime helisid tajuda ei ole kadunud! Kuidas aju, saades elektrilisi signaale rakkudest, mis lihtsalt akustilisi vibratsioone kogub, suudab kiiresti eristada kõnes mitte esinevat müra kõnest,teabe kandmine sümboolsel kujul? Miks võiks Madeleine'i kookide maitse esile kutsuda kogu M. M. Prousti romaanitsükli "Kadunud aja otsimisel" peategelase unustatud lapsepõlve aistingud? Näib, et magustoidumolekulid stimuleerisid lihtsalt maitse- ja haistmisretseptoreid, kuid ajus reprodutseeriti ajus väga suures plaanis ammu unustatud muster, miljonite erutatud neuronite tulede joonis, mis just sellises konfiguratsioonis põles ja andis nüüd tagasi lapsepõlve magusa aroomi. …mis selles koosseisus kunagi põles ja andis nüüd tagasi lapsepõlve magusa lõhna.mis selles koosseisus kunagi põles ja andis nüüd tagasi lapsepõlve magusa lõhna.
Puudub selgelt piiritletud piirkond, mis vastutab gestatiidi esinemise eest ajus. Lähenemist, mis eeldab selliste tsoonide olemasolu, nimetatakse "lokaliseerimiseks" ja see on muutumas vähem populaarseks. Talle vastandub terviklik teooria, mille kohaselt on kõrgemad funktsioonid jaotunud kogu ajus, kuid ka see on minevik. Kaasaegne teadus üritab neid seisukohti "ühitada".
Lotto räägib oma raamatus "Refraktsioon" sellest, miks me ei taju reaalsust sellisena, nagu see on, ja kuidas see võib viia loovuse arenemiseni ning aitab värske pilgu heita tööle, armastusele, mängule, suhetele sugulastega ja muudele olulistele sündmused meie elus.
Näiteks on sidruni kujutisel nii välimus (teisene visuaalne ajukoore), kui ka maitse (koos oma ajukoore territooriumiga) ja puudutus, aga ka sõna, see tähendab heli, hääldusviis, kasutuskontekstid, mälestused sellest, kuidas ema vanasti tegi limonaad … "Alamjaotusi", mille neuronid peaksid osalema sellise tavalise pildi kujundamisel, saab lõputult loetleda.
Teaduslikus mõttes moodustab neuronite ansambel närvivõrkude aktiivsuse dünaamilise mustri. Miks dünaamiline? Kuna see ei moodustu üks kord ja kõik, muutub see kogemuste saamisel, mõned ühendused nõrgenevad, teised tugevnevad ja muidugi ilmuvad uued. Selle mustri reprodutseeritavus, see tähendab kõigi või õigemini enamiku ansambli liikmete võime aktiveeruda, on mälu keskmes. Sellest lähtuvalt on dünaamilisus, millest me rääkisime, vajalik õppimise tingimus selle sõna laiemas tähenduses, õppimine kui kohanemine.
Kui teatud neuronite komplekt oli erutatud, tugevnesid nende ühendused sellisest ühistegevusest ja tõenäosus, et hilisem ühe ergastamine aktiveerib teatud protsendi teisi selle grupi liikmeid, saades temalt elektrilist tuge, pisut suurenes. Mida rohkem oli ühiseid päevitusi, seda Hebbi reegli kohaselt seda tugevam oli see gestalt ("rakud, mis põlevad koos, traadid kokku"). Probleem on selles, et üks neuron võib siseneda lugematul hulgal ansambleid, mis pealegi asendavad ajus iga sekundi murdosa jooksul üksteist. Nende täpne kordamine on äärmiselt ebatõenäoline, seetõttu määrab kogu elukogemuse maht statistiliselt meie ettekujutuse ja arusaama maailmast.
Vaadake oma lähedaste nägusid. Mida on vaja selleks, et neid mitte kellegagi segamini ajada? Esmapilgul on küsimus kummaline. Siin on mu ema, tunnistan teda, isegi kui ta muudab juuksevärvi, soengut, kaotab kehakaalu või võtab kaalus juurde, uuendab täielikult garderoobi, värvib lõpuks Halloweeni jaoks oma näo. Tõenäoliselt ei üllata see teid liiga palju, kuid uskuge mind: infosüsteemide seisukohast pole kirjeldatud olukord isegi triviaalne. Ütleme nii, et teie sõbral pole Salvador Dali stiilis silmapaistvaid näojooni, nagu kole arm, huulelõhe või vuntsid, miski, mis paneks aju hetkega ja täpselt paigutama selle, mida ta nägi, Petya Bublikovi kausta. Kuidas algoritmida inimese viivitamatut äratundmist, kui arvestada aju suure arvutiga?
Agnosia probleem ilmneb suurepäraselt kuulsa neuroloogi ja meditsiini populariseerija Oliver Sachsi töös "Mees, kes Mistooki oma naise mütsi jaoks". Peategelasel, andekal muusikul, professoril hakkasid sugulaste tähelepanekute kohaselt tekkima “nägemisprobleemid”. Tegelikkuses professoril silmahaigusi ei olnud ning tavaliste igapäevaste objektide ja lähedaste nägude absoluutselt fantastiline tundmatus oli visuaalse agnosia tulemus.
Muide, sellised isoleeritud häired pole neuroloogi praktikas tavalised ja kindlasti mitte nii väljendunud. Tavaliselt segavad need häired "mürarikka" äratundmist, spetsiaalsetes katsetes korduvalt läbi kriipsutatud pilte, kuid keegi ei võta naist garderoobi eseme jaoks. Lisaks ei ole aju patoloogiline protsess reeglina nii selektiivne ja hävitav mõju laieneb mitmesugustele kõrgematele vaimsetele funktsioonidele, seetõttu segunevad patsiendil olevad agnosiad paljude teiste häiretega ja nendest üksteisest eraldamine muutub võimatuks ülesandeks.
Nii et professori juhtum on põnev ning tema kõrge intelligentsuse ja kultuuriga käitumine põhjustab tõelist segadust. Ta kontrollib kinnast ja proovib arglikult määratleda seda riidekapi eset kui "viie taskuga rullitud pinda". Jah, sellise kirjelduse järgi on teda raske ära tunda, kuid paraku on professoril vaid visuaalsed abstraktsioonid. Ta võtab jala kinga jaoks - ilmselt, pöörates tähelepanu piirjoontele ja mõeldes ülejäänud loogiliselt välja, ei tunne ta fotol enda nägu ja venda, kuid Einsteini kuvandil probleeme ei olnud, sest keelega välja pandud vallatu laskmine sai praktiliselt meemiks. Lõpuks tegi ta oma naisele mütsi valesti ja kangelase ekstsentrikute loetelu sellega ei lõppe.
Sachsi raamat võib tunduda jube või vastupidi naljakas, kuid küsimus jääb endiselt äärmiselt huvitavaks, milline on siis professorimaailm? Milline ta välja näeb? Ja kas sõna “näeb välja” on selles kontekstis hea asi? Fakt on see, et kangelase visuaalne ruum, mis lagunes eraldi fragmentideks, mis lakkas enam ühendamast tähenduslikeks piltideks ja kujunes abstraktsioonide klastriks, oli muusikast küllastunud.
Kui inimene seisis iga päev konveierilindi taga, siis tuli koju, heitis diivani alla, vaatas televiisorit ja tegi seda kogu oma elu, st “kõndis mööda märgistatud jooni” ega kompenseerinud seda aju alakasutamist, siis vanemas eas ta ei tunne ainult mäluraskused ja muud intellektuaalsed probleemid, aga suure tõenäosusega ka füüsilised probleemid.
Kangelane näis elavat Picasso joonistatud maailmas, kus purustatud joonte, kujundite ja värvilaikude seas pole võimalust toimuva olemust haarata ja nende abstraktsioonidega suhelda.
Kirjeldatud probleem sisaldab palju sügavamaid kihte kui "banaalsed" raskused "pildi" äratundmisel ja kujundamisel. See on otseselt seotud selliste teemadega nagu subjektiivse reaalsuse nähtus, mis tuleneb erinevatest signaalidest, kogemused ja mälu kui selle osalise või täieliku taasesituse võimalus. Mis on selliste kognitiivsete konstruktsioonide eesmärk, mis lähevad kaugemale vajalikust "tajuda ja reageerida"? Mis on meie vaimse elu evolutsiooniline tähendus, kui see on käitumusliku vastusena ülearune, kuna see ei taga meie ellujäämist? Ja kui korrektne on aju võrdlemine arvutiga kõike öeldut arvestades?
Nagu me juba ütlesime, on asju, mis on aju jaoks lihtsad, kuid suurte raskustega masina jaoks: piltide viivitamatu töötlemine, geštalttaju, kiire mõttekäik nagu "leidlikkus" ja palju muud, mis nõuab banaalsemat igapäevast inspiratsiooni kui ranged loogilised konstruktsioonid.
Tehisintellekti idee põhineb eeldusel, et meie kognitiivseid protsesse (ja mõned uurijad laiendavad seda vahemikku kõigile vaimsetele reaktsioonidele) käsitletakse arvutusena. Kuid me ei räägi aritmeetikast, vaid formaalsetest toimingutest - kõigest, mida põhimõtteliselt saab programmeerida. Täna on selgunud, et see pole täiesti tõsi ja AI teadlased on sunnitud arvuti paradigma ümber mõtlema. Tänapäevaste kognitiivsete teadlaste nagu T. V. Tšernigovskaja ja K. V. Anokhini sõnul pole aju mõtlevatel arhitektuuridel praktiliselt midagi pistmist elektroonilise andmetöötlusega. Arvutiteaduse keel on metafoorina mugav, kui räägime andmetöötlusest, salvestamisest, juurdepääsust, lugemisest jne. Kuid arvuti algoritmide aluspõhimõte on täiesti erinev. Aju esmane signalisatsioonisüsteem,millega kognitiivne tegevus algab - kujundlik; sümboolne, ta peab õppima ja selleks vajab ta sotsiaalset keskkonda. Meie peas olevad pildid töödeldakse kiiresti, kuidas - see pole veel selge; Kui kõik muud asjad on võrdsed, võtab arvuti selleks rohkem aega, kuid ta suudab neid analüüsida umbes sama kiiresti kui aju, ainult seetõttu, et selle protsessor on miljon korda võimsam.
Uue teooria vajalikkusest räägitakse üha enam. Näiteks üritatakse teadvust seletada kvantanomaaliatega ja tehakse isegi ettepanek liikuda kvantkognitiivse teaduse juurde, mis aitaks üle saada probleemist, kuidas teadvuse hägusaid nähtusi taandada füsioloogilistele protsessidele.
Qualia, mis on kogu oma mitmekesisuses subjektiivse kogemuse ladinakeelne termin, ei ole meie analüsaatorite kaudu saabuvate füüsiliste signaalide koopia ega isegi mitte summa. Aju ehitab seda iseseisvalt, moodustades subjektiivseid pilte, mis on iga inimese jaoks ainulaadsed. Tänapäeva neuroteaduse kaks globaalset küsimust: "Kuidas kvasaal tekib?" ja "milleks see mõeldud on?" - seni on vastamata. Objektiivne uurimine on sel juhul äärmiselt keeruline, me saame otsustada ainult teise kvoodi üle ja siis ainult oma murdumismeetodi kaudu.
„Kui teil on tahvelarvuti / telefon kinni - ja nii iga päev, ärge lootke, et aju teid tänab. Kui inimene magab keeruka küsimusega peas ega tea, kuidas seda lahendada, saab ta järgmisel hommikul vastuse. Ajule ei meeldi rasv ja liha.
Tuntud neuroteadlane Joseph Bogen, püüdes teadvust määratleda, leidis hea analoogia. Teadlase sõnul on see "nagu tuul: seda pole võimatu näha ja tabada, kuid selle tegevuse tulemused on ilmsed - puude painutamine, lained või isegi tsunami".
Tehke kokkuvõte. Oleme millegi vajaliku õnnelikud omanikud, kuid kunstnike ja luuletajate poolt nii kõrgelt hinnatud ja kiidetud, teadlik kogemus või sisemaailm, mis pole selge, miks. Selle sisu pakub suurt huvi, kuid selle nähtuse päritolu on palju intrigeerivam. Üllatavad neuroloogilised häired, näiteks agnosiad, lähendavad meid vaid küsimusele, mis on sisemine reaalsus, vastamisele. Tehisintellekti ja masinõppe tohutud edusammud pole viinud selleni, et oleks loodud midagi tõeliselt tajuvat. Lünk inimese lihtsa sensatsiooni ja tundetu närvivõrgu vahel, mis suudab isegi sentimentaalset või muud "liiga inimlikku" vestlust läbi viia, tundub ületamatu. Kas suudame kunagi tema enda struktuuri subjektiivse reaalsuse prisma kaudu ära tunda (ja meil pole muud võimalust)? Ühel või teisel viisil aitab neuroteadustega silmitsi seisvate probleemide ja probleemide ulatuse mõistmine ainult meie endi ettekujutust ja rikastab isiklikku kogemust, paneb meid mõtlema lihtsate asjade üle, mõistma ennast uuel viisil ja võimalusel ka teisi.
