Базовый алгоритм в наших мозгах активирует интеллект

7 399 просмотров
Об авторе

Мозг

В наших мозгах содержится базовый алгоритм, который позволяет нам не только узнавать котиков на любых изображениях в Интернете, но и запускает интеллект, которые делает нас теми, кем мы являемся: разумными существами, людьми.

«В основе наших сложных вычислений в мозге лежит относительно простая математическая логика», говорит доктор Джо Тсьен, нейробиолог из медицинского колледжа Джорджии при Augusta University. Он говорит о своей «теории соединения», фундаментальном принципе сборки и отношений миллиардов наших нейронов.

«Интеллект — это во многом работа с неопределенностью и бесконечными возможностями», говорит Тсьен. Он рождается, когда группа похожих нейронов формирует некое разнообразие групп, которые обрабатывают базовые вещи: распознают пищу, жилье, друзей и врагов. Эти группы затем сбиваются в функциональные мотивы подключения (ФМП), чтобы обрабатывать каждую возможность из этих основ, например, делают вывод, что рис является часть важной продуктовой группы, которая подошла бы в качестве гарнира на День Благодарения. Чем сложнее мысль, тем больше нейронов сбивается в группу (или «клику», как ее называет ученый).

Это означает, к примеру, что мы не только узнаем офисный стул, но и офис, в котором мы видели стул, и знаем, что на этом стуле мы сидели в этом офисе.

«Вы знаете, что это офис, будь он у вас дома или в Белом доме», говорит Тсьен, отмечая, что способность к концептуализации знаний — одна из многих вещей, которая отличает нас от компьютеров.

Тсьен впервые опубликовал свою теорию в октябре 2015 года в журнале Тенденци в области нейробиологии. Теперь он и его коллеги задокументировали работу этого алгоритма в семи различных областях мозга, связанных с этими основами вроде пищи и страха у мышей и хомяков. Их обоснование было опубликовано в журнале Frontiers in Systems Neuroscience.

«Чтобы этот принцип был универсальным, он должен работать во многих нейронных схемах, поэтому мы выбрали семь различных областей головного мозга и неожиданно увидели этот принцип действующим во всех этих областях», говорит он.

Человеческий мозг, кажется, не мог бы работать без сложнейшей организации — она крайне необходима 86 миллиардам нейронов, при том что у каждого нейрона может быть десятки тысяч синапсов, а между всеми этими нейронами — триллионы взаимодействий. И поверх всех этих бесчисленных соединений имеется реальность бесконечного числа вещей, которые каждый из нас, предположительно, может постигать и изучать.

Нейробиологи и компьютерные эксперты давно задаются вопросом, как мозг способен не только держать конкретную информацию, подобно компьютеру, но и — в отличие от даже самых современных технологий — классифицировать и обобщать информацию в абстрактные знания и понятия.

«Многие люди давно предполагали, что должен быть базовый принцип дизайна, из которого вытекает интеллект и развивается мозг, подобно двойной спирали ДНК и генетическому коду, которые присущи всем организмам», говорит Тсьен. «Мы пришли к тому, что мозг может работать, исходя из удивительно простой математической логики».

Мозг

В основе теории соединения Тсьена лежит алгоритм n=2i-1, который определяет число групп (или «клик», как их называет ученый), необходимых для ФМП, и который позволяет ученым прогнозировать число групп, необходимых для распознания опций еды, например, в рамках проверки теории.

N — это число нейронных групп, соединенных всевозможными способами; 2 — означает, что нейроны в этой группе получают или не получают вводные данные; i — это информация, которую они получают; -1 — это математическая часть, позволяющая вам учесть все возможности.

Для проверки теории они поместили электроды в области мозга, чтобы «послушать» реакции нейронов или потенциал их действия и изучить уникальные формы волн, рождающиеся в результате эти действий. Они давали животным различные комбинации из четырех различных продуктов, вроде обычного печенья для грызунов, сахарных шариков, риса и молока, и, как и предсказывала теория соединения, ученые смогли идентифицировать все 15 различных групп нейронов, которые отвечают на потенциальное разнообразие комбинаций пищи.

Нейронные клики, похоже, появляются уже связанными в процессе развития мозга, потому что они показывались сразу же, когда происходил выбор продуктов. Это фундаментальное математическое правило оставалось почти неизменным, даже когда после взросления мозга был отключен рецепт NMDA, отвечающий за обучение и память.

Ученые также выяснили, что размер имеет значение, поскольку хотя мозг человека и животного имеет шестислойную кору — наружный слой мозга, который играет ключевую роль в высших функциях мозга вроде обучения и памяти, — дополнительная продольная длина человеческого мозга обеспечивает более широкие возможности для клик и ФМП, говорит Тсьен. И хотя общий обхват мозга слона определенно больше, чем человеческого мозга, большинство его нейронов находятся в мозжечке, который намного меньше коры мозга. Мозжечок более активно участвует в мышечной координации, чем можно объяснить ловкость огромного млекопитающего при его гигантских размерах.

Базовый алгоритм в наших мозгах активирует интеллект

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

19 комментариев

  1. a-ft0r

    По Тсьену, получается, чем больше мы решим задач, тем ниже будет наш интеллект.

  2. Aldo

    Мне одному кажется, что этот алгоритм какой-то комичный? Есть тут математики?)) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  3. KateJ

    katejordison1402@gmail.com

  4. KateJ

    Вас приветствует редакторский состав Vladtime.ru Благодарим за интерес к нашему материалу и просим указать Наш ресурс в качестве первоисточника Вашего материала активной ссылкой.
    Надеемся на взаимопонимание - менеджеры Vladtime.ru

  5. snow1eopard

    "Самосозна́ние — сознание субъектом самого себя в отличие от иного — других субъектов и мира вообще; это сознание человеком своего взаимодействия с объективным миром и миром субъективным (психикой), своих жизненно важных потребностей, мыслей, чувств, мотивов, инстинктов, переживаний, действий."
    Вот что нас делает Людьми в первую очередь, а потом уже идет Интеллект и прочее, без самосознания, человек был бы просто очень умной шимпанзе.
    Именно без самосознания ИИ является не более чем умной шимпанзе, т.е. продвинутой нейронной сетью, которая, однако не в состоянии подумать о себе как о чем-то что взаимодействует с чем-то, на этой стадии он все еще просто очень умная программа. И именно по этой причине ИИ возможно никогда не будет создан, в том понимании в котором настоящий ИИ должен быть. Базывае Нейронные сети с элементами исскусственного интеллекта работают уже сейчас, но называются по ошибке ИИ, хотя по сути являются только нейронными сетями, либо их продвинутыми вариантами. К сожалению многие ресурсы не понимая этой разницы называют все системы с элементами ИИ - как само ИИ, хотя они таковыми не являются, ибо у данных систем от истенного ИИ только 1-2 кирпичика. Т.е. в данном случае ИИ это дом, а нейронная сеть с элементами ИИ - это 1-2 кирпича.

    • Aldo

      А мне вот кажется, что самосознание – это не уникальное свойство, а следствие. Давайте рассуждать логически: мы имеем аппарат, способный воспринимать окружающее и реагировать на него самым правильным образом. Если обобщить то собственно цель этого аппарата это связывать наш организм с внешним миром и всячески подстраивать все системы и поведение под условия внешней среды. Для этого он очень хорошо научился синтезировать внешнюю информацию путём создания несметного количества ассоциаций полученных образов для правильной адаптации. Это всё очень глубоко зарыто в эволюции - нужно было ориентироваться в пространстве и во времени для выживания, в итоге у нас очень хорошо получается оценивать риски, а для этого полюбому нужен серьезный синтез полученной информации, что мы собственно и научились делать. И естественно себя тоже нужно было оценивать и соотносить с условиями среды во времени и пространстве, опять же, для выживания. Мы оказались физически неадаптированными к условиям этой планеты, именно поэтому начало развиваться то, что помогло относиться к внешней среде не так реактивно, как это делают другие организмы, что помогло нам выжить. Соответственно, самосознание - это результат необходимости воспринимать время, цикличность, пространство и нашу позицию во всём этом (для миграции, сравнения условий среды, климата, наличия хищников в том или ином месте, оценки всех этих условий), и делать это в динамике, иначе мы бы просто вымерли. Ключевой момент - оценка информации, соотношение шансов и рисков, именно это было нужно для того, чтобы выжить и именно для этого мы умеем синтезировать инфу так, как мы это делаем. А быстрое развитие коры говорит о том, что в принципе механизм этот прост и изменить некоторые структуры нервной системы проще, чем структуры других частей организма - главное правильный стимул, который мы получили когда-то. Вывод: самосознание – это просто следствие нашей манеры воспринимать окружающее и реагировать. Теперь рассуждаем дальше и задаем правильный вопрос – нужно ли самосознание для наличия интеллекта? Возможно, это далеко не ключевой фактор и можно иметь совершенно реактивный организм, который прекрасно приспособился к условиям среды без восприятия себя в пространстве и времени, который прекрасно обрабатывает всю полученную информацию и реагирует на неё очень успешно. Тут важны условия. Можно ли гипотетически создать условия, где нет нужды воспринимать себя в пространстве и в динамике, при этом обрабатывая сложную информацию? Представим на секунду, что организмы развились в условиях, где нужно постоянно рассчитывать какие-то сложные траектории. Он же будет прекрасно с этим справляться. Наши животные прекрасный тому пример. Они это делают хорошо, но неосознанно. А теперь начнём фантазировать и представим существо, которое способно воспринимать шире, чем мы это делаем, которое, к примеру, воспринимает большее количество волн, чем мы и которое развилось, например, не на планете, а в каком-то густом газовом облаке (а уже доказано что в таких местах есть куча органики). В итоге мы имеем организм, который воспринимает излучения различного типа как информацию и способен на это всё реагировать (бог знает зачем, может ему нужно перемещаться от облако к облаку в зависимости от возникновения той или иной радиации), а для этого ему нужно обрабатывать кучу инфы, для обработки которой мы бы, например, использовали здание набитое устройствами и персоналом. И всё это я к тому, что вполне вероятно, что самосознание - это просто следствие нашего образа жизни и возможно вообще не обязательно. И конечно же я не утверждаю это, а просто рассуждаю. Очень серьезно этот вопрос затрагивается в книге Уоттса "Ложная слепота", советую. Это вообще серьезная тема. :) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • BATOU

        Отбросив описанные детали, полностью поддержу что самосознание является выроботанным свойством, которое стало жизненной необходимостью для определенного существа. Есть задача - нужен инструмент - нате инструмент. Если бы для выживания потребовались иные свойства, то вероятно все полшо бы совсем по другому... Может быть изначально и существовал выбор из нескольких вариантов, но развитие самосознания оказалось более эффективным и начало прогрессировать. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • snow1eopard

        Все что вы описали доступно нам без самосознания, возьмите шимпанзе или горил, они существуют столько же сколько существует и человек, им ничего не помешало жить без самосознания, все это время спокойно выживая и процветая. Я к тому, что самосознание человека, это избыточная вещь, которая нам по факту для выживания абсолютно не нужна, т.е. она нам помогает, но и без нее мы бы отлично существовали. Я уверен на 100500% что это обычная мутация, которых были миллионы за все это время, просто случайная мутация, которая изменила в нашем мозгу некоторое построение когнитивных связей. Именно из-за нее мы есть те, кем являемся, но вот понять что это, кране сложно, ибо понять как именно мы имеем это самое самосознание и как его продуцирует, вот это тайна за 7мью печатями. По этой причине, да ИИ может его достичь, такой же случайно мутацией, ибо то, что он себя перезаписывает - это и есть состояние постоянной мутации, но вот произойдет ли такая мутация и возможна ли она для машины, это вопрос вопросов. Но если он такое самосознание получит, то пройдет эволюцию, которую мы проходили тысячи лет, за часы, ну может сутки-недели, но даже не годы. Проще говоря, если нам не повезет, то такое самосознание он получит, разовьется до нашего уровня и по сути будет уже истенным ИИ, а когда пойдет развиваться дальше - то станет супер ИИ и уж куда его дальше понесет, вопрос открытый, но с вероятностью 99,99999999999999% нам против него будет нечего противопоставить, если он вырвется во внешний мир.

      • flocken

        Поддержу эту точку зрения. и даже усилю, предположив, что самосознание (или - само-осознание, как осознание самого себя как отдельно от окружающего мира, так и его частью) - скорее всего возникнет в любом _достаточно сложном_ - по количеству нейронов и синапсов и _достаточно свободном_ - по отсутствию встроенных ограничения на область применения, интеллекте. Начиная с определенного уровня физической (биологической или электронной - не суть) сложности и гибкости вероятность естественно развивающегося интеллекта проявить черты, свойственные самосознанию, резко возрастают. Надо просто дать возможность ИИ самому перестраиваться и подождать нужное количество времени. Так, как природа (интересно, осознанно или нет?) сделала это с человеком.

        Профильные ИИ (специализированные под некоторые прикладные области) имеют встроенное, т.е. определяющий их дизайн ограничение (те самые узкие прикладные области), поэтому вряд ли способны достичь самосознания, даже если по сложности достигнут или, может быть превысят нужный для этого уровень. Охренительно Мощный Предсказатель Погоды даже в 2090 году вряд ли сумеет себя осознать.

        Кроме того, не исключено, а очень даже вероятно, что самосознание - совсем не бинарное свойство, а аналоговое, и мы не можем говорить о его отсутствии или наличии, а только - о степени. Пчелы - существа практически с полным отсутствием самосознания, самосознание собак зачаточно, самосознание высших приматов - развито, а у человека - достигает известного нам максимума.

        А вот то, что пишете вы, SNOW1EOPARD, по поводу отутствия самосознания у шимпанзе, скорее всего, неверно. Во-первых, как вы, собственно, понимаете, что шимпанзе не осознает "своего взаимодействия с объективным миром и миром субъективным (психикой), своих жизненно важных потребностей, мыслей, чувств, мотивов, инстинктов, переживаний, действий"??? Многие эксперименты зоопсихологов (изготовление и использование инструментов, узнавание себя в зеркале, социальные взаимодействия внутри групп, умение "обманывать" и пр.) говорят как раз об обратном.

        А уж утвреждение, что "самосознание человека, это избыточная вещь, которая нам по факту для выживания абсолютно не нужна" - это полная ерунда. В эволюционном развитии сохраняются и усиливаются как раз только те компоненты физики и психики, которые повышают шансы на выживание, как отдельных особей, так и групп. Думать, что самая сильная степень самосознания, которая на сегодня известна, чисто случайно присутствует именно у того земного вида, который занимает абсолютно монопольное место в видовой иерархии, просто нелепо. Люди не в последнюю очередь потому и стали людьми и подчинили себе природу (что, правда, не во всех случаях, как мы видим, приводит к хорошему), поскольку они наиболее само-осознанные существа этой планеты. Это очевидно любому, обладающему информацией хотя бы в рамках школьного курса и мало-мальски системным мышлением.

  6. ppavpetr

    Ох и нравятся мне эти "учёные"! Сформулировали своё мнение с употреблением высокопарных слов и думают, что они окрыли и объяснили истину! Смешные ребята! Сразу вспоминается высокая важность и значимость открытия лоботомии для лечения психических заболеваний. А ещё раньше пиявками от всех болезней лечили. Тоже учёные. Эх.

  7. romale

    Простая математическая логика объясняет сложную работу мозга, интересно, как так, если мозг работает нелинейно, они нашли в потоке данных просто какую-то закономерность и все))) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Аноним

      Да какой алгоритм, эта формула абсурдна по своей сути, посмотрите на неё. Я математикой со школы не занимался, но мне кажется это идиотизм, просто вдумайтесь в значение этой формулы, в её механизм, а еще лучше в то, как её использовать. Бред, это пушка какая-то. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  8. uran

    Количество информации - 1, т.е. на случай 1 при i=0 получим 0 :)
    (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  9. sairon

    Как у всех сработала защита информации, а по мне так, -очень интересно! Возьми ты чистый мозг, пустышка, но когда он начинает питать информацию, а главное с какой скоростью он выстраивает мосты, это все кажется невероятным. Я вот сегодня за собой заметил такую ошибку мозга, общаясь с коллегой по работе, начел ему отвечать: "ну ну конечно, конечно", хотя намеревался ответить "ну конечно, конечно" хотя особо и не продумывал ответ, мозг ошибочно продублировал первую часть предложения, а это очень похоже на линейность работы, но само собой есть множество исключений, что называют "неординарное мышление" но и тут ничего удивительного, скачки к одной части нейронов в другую минуя препятствия, что для иона не так уж и сложно, двигаясь со скоростью света. А еще сама работа нейронов и ее количество, делают наш мозг таким мощным! В общем не защищайтесь от информации, чем больше скушаете -тем больше узнаете. (вас же не заставляют брать это блюдо за основу)! (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  10. sergei.krutoi

    Когда уже учёные займутся подобными исследованиями и теориями не про интеллект, а про разум? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.