Meie aju sisaldab põhialgoritmi, mis võimaldab meil mitte ainult tuvastada kasse kõigil Interneti-piltidel, vaid käivitab ka intelligentsuse, mis teeb meist need, kes me oleme: intelligentsed olendid, inimesed.
"Meie keerukate ajuarvutuste keskmes on suhteliselt lihtne matemaatiline loogika," ütleb Augusta ülikooli Georgia meditsiinikolledži neuroteadlane dr Joe Tsien. Ta räägib oma "termotuumasünteesi teooriast", meie miljardite neuronite kokkupaneku ja suhte aluspõhimõttest.
"Intelligentsus on palju ebakindluse ja lõputute võimalustega töötamisest," ütleb Tsien. See sünnib siis, kui sarnaste neuronite rühm moodustab mitmesugused rühmad, mis töötlevad põhilisi asju: tunnevad ära toitu, peavarju, sõpru ja vaenlasi. Need rühmad ühinevad seejärel funktsionaalsete ühenduvuse motiivideks (FMP), et käsitleda nende põhialuste kõiki võimalusi, näiteks järeldades, et riis on osa olulisest toidugrupist, mis sobiks tänupühade kõrvale. Mida keerulisem on mõte, seda rohkem on neuroneid rühmitatud (või "klikk", nagu teadlane seda nimetab).
See tähendab näiteks seda, et me ei tunnusta mitte ainult kontoritooli, vaid ka kontorit, kus tooli nägime, ja teame, et istusime selles kabinetis sellel toolil.
"Teate, et see on kontor, kas teie kodus või Valges Majas," ütleb Tsien, märkides, et võime teadmisi kontseptualiseerida on üks paljudest asjadest, mis meid arvutitest eristab.
Tsien avaldas oma teooria esimest korda 2015. aasta oktoobris ajakirjas Trends in Neuroscience. Nüüd on ta koos kolleegidega dokumenteerinud selle algoritmi seitsmes erinevas aju piirkonnas, mis on seotud nende põhitõdedega, nagu toit ja hirm hiirtel ja hamstritel. Nende põhjendused avaldati ajakirjas Frontiers in Systems Neuroscience.
"Selleks, et see põhimõte oleks universaalne, peab see toimima paljudes närviringlustes, nii et valisime välja seitse erinevat ajupiirkonda ja nägime järsku seda põhimõtet kõigis nendes piirkondades toimimas," ütleb ta.
Tundub, et inimese aju ei saaks töötada ilma kõige keerukama organisatsioonita - seda on hädasti vaja 86 miljardile neuronile, hoolimata asjaolust, et igal neuronil võib olla kümneid tuhandeid sünapsi ja kõigi nende neuronite vahel on triljoneid vastastikmõjusid. Ja kõigi nende lugematute seoste peal on lõpmatu hulga asjade reaalsus, mida arvatavasti igaüks meist suudab mõista ja uurida.
Reklaamvideo:
Neuroteadlased ja arvutieksperdid on pikka aega mõelnud, kuidas aju suudab mitte ainult hoida spetsiifilist teavet nagu arvuti, vaid ka - erinevalt isegi kõige kaasaegsematest tehnoloogiatest - klassifitseerida ja kokku võtta teave abstraktseteks teadmisteks ja kontseptsioonideks.
"Paljud inimesed on juba ammu eeldanud, et intelligentsuse voolamisel ja aju arenemisel peab olema põhiline disainiprintsiip, nagu DNA topeltheeliks ja geneetiline kood, mida leidub kõigis organismides," ütleb Tsien. "Jõudsime järeldusele, et aju saab töötada üllatavalt lihtsa matemaatilise loogika järgi."
Tjieni ühenditeooria keskmes on n = 2i-1 algoritm, mis määrab PMF-i jaoks vajalike rühmade (või "klikkide", nagu teadlane neid nimetab) arvu ja mis võimaldab teadlastel ennustada näiteks toiduvalikute tuvastamiseks vajalike rühmade arvu. teooria testimise raamistik.
N on kõikvõimalikul viisil ühendatud närvirühmade arv; 2 - tähendab, et selle rühma neuronid saavad või ei saa sisendit; i on teave, mida nad saavad; -1 on matemaatika osa, mis võimaldab teil kaaluda kõiki võimalusi.
Teooria testimiseks paigutasid nad elektroodid ajupiirkonda, et "kuulata" neuronite reaktsioone või nende tegevuspotentsiaali ja uurida nende tegevuste tekitatud unikaalseid lainekujusid. Nad andsid loomadele erinevaid kombinatsioone neljast erinevast toidust, nagu tavalised näriliste küpsised, suhkrupallid, riis ja piim ning nagu ühendusteooria ennustas, suutsid teadlased tuvastada kõik 15 erinevat neuronirühma, mis reageerivad toidukombinatsioonide võimalikule mitmekesisusele.
Närvilised klõpsud näivad olevat juba aju arendamise ajal ühendatud, kuna need ilmnesid kohe, kui toiduvalikud tehti. See põhiline matemaatiline reegel jäi peaaegu muutumatuks isegi siis, kui NMDA õppimise ja mälu ettekirjutus pärast aju suureks saamist välja lülitati.
Teadlased on leidnud, et suurus on oluline, sest kuigi inimese ja looma ajus on kuuekihiline ajukoor - aju välimine kiht, millel on võtmeroll aju kõrgemates funktsioonides, nagu õppimine ja mälu, - pakub inimese aju pikisuunaline pikkus rohkem ruumi klikkidele ja PMF-ile., ütleb Tsien. Ehkki elevandi aju üldmõõt on kindlasti suurem kui inimese aju, paiknevad enamus tema neuroneid väikeajus, mis on palju väiksem kui ajukoor. Aju osaleb aktiivsemalt lihaste koordineerimises, mis võib seletada tohutu imetaja väledust oma hiiglasliku suurusega.
ILYA KHEL
