Showing posts with label мозък. Show all posts
Showing posts with label мозък. Show all posts

Sunday, June 14, 2020

// // Leave a Comment

Научено или вродено? Природата или възпитанието? Размисли относно как умът може самостоятелно да разбере разликата между одушевени/неодушевени предмети, разпознаването на лица, езика...


Научено или вродено? Природата или възпитанието? Размисли относно как умът може самостоятелно да разбере разликата между одушевени/неодушевени предмети, разпознаването на лица, езика...1 
блог „Изкуствен разум“, Тодор Арнаудов, 24.4.2010 [Превод от английски]
Някои възможни обяснения, които ми хрумват.

Нативисти, които смятат, че са вродени:
Бебетата различават одушевени и неодушевени предмети прекалено рано и т.н. (т.е. тази способност е вродена)

Тодор:
Бебетата успяват да го направят, защото разликата лесно може да се изведе от суровите сетивни данни. Неодушевените предмети са:
- Неподвижни, статични: напр. места, които изглежда че възбуждат т.нар. „клетки за места“ (place cells), които в мозъка на бозайниците са по-прости стимули отколкото онези, предизвикани от възприятие на „одушевени“ предмети.
- Динамични, но умът може да предвиди бъдещето им с точност, за която вярва, че е „достатъчно висока“. Напр. когато човек хвърли топка, той не знае къде точно ще падне, но топката не би излетяла въобще, освен ако одушевен предмет не я запрати нанякъде.
- Променят се успоредно с волята, заедно с двигателните команди.
- „Линейни“ са (като цяло)
- Местата са неподвижни неодушевени предмети.
Предмет е множество от взаимосвързани стимули (въздействия, възприятия, особености).

Одушевен“ предмет със „свободна воля“:

-
Бъдещето им не може да бъде предвидено с достатъчно висока точност, основавайки се само на наблюдения. Понякога те са напълно непредвидими.
- Могат да започнат да изпълняват последователности от действия от самосебе си, имат „поведение“.
- Могат да отговарят (да реагират) на въздействия, дори и без да бъдат физически засегнати/докоснати.
- Умът може да допусне, че имат вътрешни състояния, които не могат да се наблюдават. Това е „свободната воля“ на неодушевените предмети, „състоянието на техния ум“, мнение и пр., за разлика от предсказуеми обекти, чието състояние е наблюдаемо.
- „Нелинейни“
- Трудно е да съгласувате вашата воля с волята на друг „одушевен предмет“, или за да го направите е необходимо да извършите сложна последователност от волеви действия.
[по-сложна отколкото с неодушевени]
Където „достатъчно висока“ точност е стойност, която умът реши.

Разпознаване на лица
Бебетата лесно могат да забележат, че това е обект, който се променя най-много в неговите първи възприятия, особено очите и устата. Мисля че очите – две петна, които се движат в една и съща посока със същата скорост могат да покажат на развиващия се ум, че са взаимосвързани. Същото се отнася и за носа и устата, които също се преместват заедно. Обекти, които са взаимозависими могат да се групират заедно – това е „лице“, т.е. множество от динамично взаимозависими елементи.
Всъщност, това може да бъде една от първите съгласувани и устойчиви множества от зрителни взаимозависимости/модели, които умът разбира, и по този начин те могат да послужат като основа за бъдещи модели, което може да обясни съществуването на т.нар. „клетки за лица“ и пр. Впоследствие виждаме човешки лица навсякъде и неслучайно сме склонни да откриваме лица и в неодушевените предмети.
Освен това тези стимули отрано и впоследствие са научени като свързани от бебето с неговите собствени чувства и поведение и с поведенията на други деятели, т.е. тези функции са упражнявани многократно и в голям обем.

Защо бебешкият плач ни дразни?

Нативисти: „Еволюцията го е кодирала“ и т.н., за да може да извика майка си да се погрижи за него...
Тодор: Всъщност е възможно и просто обяснение: защото ни напомня на нашия собствен плач и тези звукови модели са се запечатали дълбоко в ума ни като ранни неприятни преживявания.

Защо „мама“ значи „майка“ на толкова много езици?

Това също лесно може да се обясни – моята теория е, че произнасянето на “мама“ е едно от най-простите членоразделни говорни действия, ако не и най-простото – просто устата се отваря и затваря два пъти + издишане.* Звукът е разпознаваем дори и без издишане и дори кучетата могат да бъдат научени да казват „мама“.
Мисля, че е важно, че има две действия за отваряне и затваряне, защото това може да служи като потвърждение на първата сричка.
Така че смятам, че всъщност самите бебета са измислили думата за своите майки и след това родителите им също са започнали да я използват.

*Впрочем, проектирах и разработвах синтезатори на реч и имах планове за подобрения, но не и време...

Функциите на хипокампа2:
- образуване на дълготрайна памет
- навигация
- клетки за посока на главата
- клетки за пространствен изглед
- клетки за местата
Най-малко някои или дори всички от тези особености могат да се обобщят. Местата и навигацията (ориентирането и придвижването в пространството по правилен, желан начин) вървят заедно. Местата са дълготрайна памет на статични недвижими неодушевени предмети (деятелят не е имал опит, в който тези предмети, обекти са се премествали).
Навигацията, посоката на главата, пространствения изглед, клетките за места – всички те са множество от взаимозависимости, намерени между двигателната и сетивната информация, и дълготрайна памет, която се изиква от действащите в момента двигателни и сетивни модели (това което животното или човекът иска да прави и прави, и онова, което възприема през сетивата си).
Статичните недвижими неодушевени предмети (места) се променят – техните координати се преместват, завъртат, и пр. - нак-бързо в зависимост с посоката на главата (положението й) и с движенията на същата.
Навигацията и пространствения изглед са производни на по-горното.
Език
Определението по-долу има нужда от уточняване, но накратко бих казал, че:

Езикът е йерархично пренасочване/абстрахиране(отвличане)/обобщение/компресиране на последователности от сетивни входни данни и двигателни изходни данни – заповеди за движение, - и записи и предвиждания и за двата вида последователности.
Шимпанзетата могат да общуват с жестовия езика на глухите, напр.:

http://en.wikipedia.org/wiki/Washoe_(chimpanzee)

Огледални неврони

Те са открити опитно при макаците (rhesus monkeys), но и без научни опити и локализация на определени неврони е добре известно, че маймуните имитират хората. Маймуните могат да подражават на лицеви изражения и действия с ръцете като например хващане на предмети, „бране“. Известни са изследванията на Милцов (Miltzoff), които доказват, че новородените човешки бебета на възраст от няколко седмици са способни да имитират някои лицеви изражения като плезене с език. Бебетата на тази възраст никога не са виждали себе си
[а и зрението им е недоразвито], и други опити показват, че бебетата на тази възраст [и на по-голяма] не са способни да разпознават различни лица или да намерят разлики между лица, които нямат нос или уста или са двуизмерни, вместо триизмерни и пр. (бебето се усмихва, дори и когато види изкуствено лице, по Фанц, Р., 1966 от Р. Стаматов, „Детска психология“3).

Това също е интересно, но не знам колко обстойни са били опитите относно показване на бебетата на стимули, подобни на лица.
Тези способности могат да изискват определени вродени връзки между първичната обработка на образи (намиране на контраст/промяна на цвета и пр.) и двигателните команди към лицето и мускулите на езика. Предполагам, че тази част от работата може да бъде извършена и без кората на мозъка, би могла да работи и на много ниска разделителна способност. Или пък може да има някакви предварително свързани „огледални невронни“ в кората, свързани с този процес.

Други изследвания посочват, че зрителната острота на едномесечно бебе е около 1/30 от тази на възрастен, и расте до около 1/4 на осем месеца4.

Относно имитирането на действия с ръцете от маймуни, мисля че това може да се научи чрез съпоставяне на подобия. Човешките ръце зрително са подобни на ръцете на маймуните, те са „пръчки“ и „равнини“, които се преместват, въртят се и пр.
За разлика от лицето, маймуната може да види своите собствени ръце и ръцете на другите и може да построи съответствия между тях. Не знам как се извършва, но мисля че би могло да се случи и без предварително свързана карта. Бих цитирал моята собствена юношеска Теория на Разума и Вселената, където заключих, че умът е универсален йерархичен симулатор и предсказател на въображаеми вселени, където тези въображаеми вселени са изведени от сетивни данни.
(...)


2 Част от мозъка на бозайниците, известна още като „архикортекст“ - стара кора – трислойна, за разлика от шестслойния неокортекс, във формата на морско конче.
3 Румен Стаматов, „Детска психология“, 2006, Хермес
4 Пак там.

Read More

Thursday, March 30, 2017

// // 2 comments

Телевизията и детето, Вирджилиу Георге и забележки от Тодор Арнаудов - чернова -- Television Damages the Brain

Добавка от 2018 г.: Публицистична статия от Тодор във в-к "Пловдивски университет" - "Бягство от прекрасния видео свят":

http://twenkid.blogspot.com/2018/05/brave-new-video-world.html

Обобщение, съдържание и кратки извадки от книгата "Телевизията и детето" на биофизика Вирджилиу Георге, изд. Омофор 2010, и забележки от Тодор Арнаудов, чернова от 28/11/2016 г.


Телевизията и детето


Задължително четиво за родители!

Какво причинява "спокойствието", което печелите като оставите децата да се хипнотизират от телевизора.


Бебе, хипнотизирано със смартфон


Телевизията и детето

№1

До двегодишна възраст - да не се гледа ТВ
След това, до края на училищната възраст - до два часа на ден видео изображения

До 5-6-години - далече от компютри и видеотехнологии

Възрастни:
- нервно напрежение
- по-трудно съсредоточаване и по-слаба памет
- апатия, скука, депресия, тревожност
- личностни смущения

Стресът - може да разрушава клетки от челните дялове на кората на мозъка

№2

Днешните деца са все по-трудни
Сериозни нервни и психически проблеми

№3 Приспиване

Неокортекс, кората на мозъка, електроенцефалограма - ЕЕГ: бета вълни - бодърстване, алфа - пасивност, отпуснатост, хипноза, тета - сън

бета - 30 Хц, алфа - 13 Хц, тета - 8 Хц

Колкото по-дълго време пред телевизора - по-бавни мозъчни вълни - състояние подобно на сън

Алфа - "извън пространството", без посока
Бета - зрително съсредоточоване и насочване към цел извън себе си

-- телевизията отслабва вниманието, вместо да го усилва

№4 Потискане на дейността на лявото полукълбо

- Телевизията вцепенява лявото полукълбо - критична мисъл, анализ, организиране
- Дясното полукълбо върши цялата познавателна работа - обработва холистично, мисли емоционално, а не разсъждава. Не обработва рационално, дясното п. не е оперативно.

Хората рядко разбират онова, което гледат по телевизията.

"от 2700 изследвания 90% са разбрали погрешно това, което са гледали по телевизията само преди няколко минути"

№5

Прекъсване на връзката между лявото и дясното полукълбо (мазолестото тяло)

Неосъзнаване на информацията

"Сомнамбулизъм"

Умствена пасивност, възприемане на огромно количество информация

Сериозно засягане на развитието и функционирането на челните дялове на мозъка

Дейността на мозъчната кора при гледане на телевизия е коренно променена (сравнено с работата й в естествена среда)

№6

Структурни изменения на мозъка

- Способността за концентрация на учениците намалява. Четене, писане и умение за общуване - в упадък, "даже и в най-добрите среди".

- ... "Сериозни пропуски в абстрактното и логическо мислене...." (NAEP, USA)

- Резултатите по математика при студенти са обезсърчителни, когато решението изисква повече от един етап. Едва 44% от гимназистите могат да пресмет колко трябва да им върнат, от 3 долара, с които са поръчали два вида храна..." (NAEP, USA)

- Едва 20% от младежите на 20-год. в. - да напишат молба за работа, 4% разбират разписанието на автобусите, 12% могат да подредят 6 обикновени дроби по големина. Само 20-25% от днешните ученици могат ефективно да се обучават по традиционните методи.   (Алберт Шенкър, президент на Американската федерация на преподавателите)

- Дори и в най-добрите колежи

- Снижаване на нивото на задължителни умения за четене, писане, аналитично мислене

- Въпреки положените усилия, учениците не показват особено развитие на висшата мисловна дейност



№7 Какво се случва? Защо?

- Не издържа тезата, че децата не желаят да учат, защото много от тях посещават специални курсове за наваксване и повишаване на успеха

Какво се случва с детския и младежкия мозък в медиатизираното общество?
Каква е ролята на гледането на телевизия и компютър?

№8 Ролята на средата

- Стимули, взаимодействие, изследване - въздействие върху действителността; докосване, игра; размишление, въображение
- Критичен период за развитие на мозъка
- Спокойна среда - вътрешни мисловни процеси и вътрешен диалог
- Слово - общуване с родителите

- Силни, резки шумове и стимули - страх, могат да създадат условен рефлекст на отбягване.

* Децата са емоционално по-слаби и чувствата им въздействат по-драматично, затова имат нужда от повече любов и внимателно отношение

(Виж Класическо и оперантно обучение, виж бехивиоризъм, ...)

- Нормалният мозък сам се стимулира, чрез активно взаимодействие с онова, което намира за интересно в средата.

- Личен опит

- Родителите, майка, насочване, постепенно внимателно обучение

№9 Светът на телевизията като среда на опита

с.33

№10  Телевизия и формиране на пасивна умствена функция

№11 Въздействие на телевизията върху развитието на лявото полукълбо

№12 Телевизия и интелектуални постижения

с.44

№13 Умствени увреждания

"Learning disabilities", LD

№14 Четене

№15 Учене и телевизия

№16 Въздействие на телевизията на подсъзнателно ниво

№17 Проблеми с вниманието

с.64, АДХД

№18 Телевизорът и насоченото внимание


№19 Телевизия и прояви на хиперактивност, раздразнителност и безсъние

№20 Телевизионна епилепсия

№21 Език и усвояване на езика

№22 Проблеми с вниманието и учението. Предният мозък и телевизията

№23 Екранът и развитието на предния мозък

с92

№24  Хипнотизиращото действие на телевизията

с103

№25 Телевизионна зависимост

№26 Справочната функция на масмедиите, възпитателният ефект и спиралата на мълчанието

№27 Образование чрез телевизия

с114

- Оспорване на авторитета

X - Телевизията отглежда бунтарско поведение против всяка норма, принципи и авторитет  ...
...за да стане лесна плячка на консуматорска пропаганда и манипулиране
* противоречие
(и няма цитирани конкретни научни изследвания)
Тодор:
За манипулиране- да, но в същото време го постига и подхранва чрез възпитание в кланяне на авторитети - знаменитости, актьори, певци, велики личности, политици.

Телевизията става авторитет, тя е "Господ", виж "Какво му трябва на човек..." от РАЗУМИР, 2014 г.

Телевизията е гласът на най-мощната пропаганда на държавата и властните хора и заедно с хипнотичното действие внушава и води хората да мислят по един и същи начин, а не да се бунтуват. (В някои случаи може да ги манипулират да се бунтуват.)


Консуматорската култура дресира чрез телевизията, американската рекламна индустрия е в разцвет от 50-те години, когато се появява и телевизията.
№28 Еротика и сексуалност

с116

№29 Отъждествяване с герои от малкия екран

с123

* вж по-горе за противоречието - кланяне на авторитети (герои), които са създадени от присъствието им на екрана

№30 Телевизията и отношението към сексуалността

с127

№31 Порнографска зависимост

-  Мъже, които гледат порнография приемали с лекота насилието над жените и тяхното унижаване


Тодор:


*1 Терминът "зависимост" е оспорен през 2016 г.?, че хората които гледат и харесват повече порно просто имат по-високо либидо, нямат партньор и т.н.

*2 Оспорвам това твърдение, определението "с лекота" и дефиницията на "унижаване". Сексът между двама искащи да го правят не е "унижение" и отношението между двамата, които изглеждат "груби", ако не са насила, също не са "унижение", а част от играта на половия акт.

*3 Сексуалните маниаци може да гледат порно, но извращенията им не идват от това, че гледат порно, защото всички младежи и много млади мъже гледат порно и не са нито психопати, нито изнасилват жени. Според други твърдения и спекулации, порното води до намаляване на сексуалното насилие над жени - броя на изнасилванията, - защото предоставя алтернатива.

* Авторът на книгата е също така богослов.

№32  Психологически и физиологични причини на зависимостта от еротиката

с135

№33 Еротика, брак, семейство. Изводи

с.137, с.139

№34 АГРЕСИЯ.

Телевизионното насилие и агресията в реалния свят

с143

№35 Урокът на телевизионното насилие

№36 Семейният живот и телевизията

№37 Децата, младежите и телевизията в контекста на нихилистичната култура

№38 Нихилизмът и идентичността на "новия човек"

№39 Портрет на телевизионното дете

№40  Превенция

с182

- Насърчаване на мисленето
- Упражняване на вниманието
- Контрол на поведението


№40 Изводи

№41 Приложение I. Компютърът, видеоигрите и интернет

с193

№42 Приложение II. Ръководство за родители и възпитатели

№43 Фактори за мозъчното развитие на детето

№44 Телевизионният свят като опитна среда

№45 Дейността на мозъчната кора по време на телевизионното действие

№46 Последици от телевизионното гледане върху мисловния живот на човека
Read More

Friday, November 15, 2013

// // Leave a Comment

Researchers' and People's Confusion about Consciousness and Free Will - a few Thoughts

I've posted this comment to an article some time ago: Statement on the Recent TED/Psi/Consciousness Controversy, regarding consciousness and the confusion of people about it.

I've been browsing Ben's web site now and I see that the comment is still "awaiting moderation" or was censured, so I'm posting it here anyway.


I'm not familiar with their work, but I know that consciousness, free will, thinking machines and theoretical investigations on ethics - these are all topics which are "confusing" for average people.

Particular intelligence is required and those who lack it are likely to fail to understand the real meaning of the explanations given on these topics by the people who have that talent. I guess the administrators are amongst the "confused ones", since even some "normal" scientists are deeply confused, because they believe they're clever and are supposed to understand.

Recently I saw a short video by Eric Kandel on consciousness and free will, where he, the expert, tries to explain and convince the laypeople, who seem to believe that are better experts, that "free will" doesn't appear out of nothing, that there are measurable processes which precede the manifestations of awareness and conscious actions etc.

Well - of course?! What else did the people believe? Babies have behavior 2-3 years before what's supposed to be called "awareness" or [the moment where] "consciousness" is "supposed" to manifest itself by using the word "I" or recognizing oneself in the mirror. And those skills don't require "real" qualia. A machine can easily do this.

The people, including the "scientists", seemed to have believed that free will was "magic" which was out of causality, out of physics, given the surprise in the scientific community after the Libet's and others' experiments regarding the delay between the EEG onset of intentional action and the moment of realization of the desire to act.


See: Libet's experiment

Video of Libet's experiment

A recent discussion on consciousness and mind at Blogtalkradio: "Special guests Ben Goertzel and David Pearce join hosts Phil Bowermaster and Stephen Gordon to examine the question of mind uploading." Will we ever upload"

Read More

Monday, August 19, 2013

// // Leave a Comment

Supports for the Hypothesis of Higher Brains Re-iterating the Functions of the Lower Ones - implies that the function of the higher ones could be induced by understanding the functions of the lower ones and extending them

It's about proposals that I've initially published there: http://artificial-mind.blogspot.com/2011/02/proposal-for-directedguided-evolution.html

Wednesday, March 9, 2011
Proposal for Directed/Guided Evolution of a Cognitive Module/Algorithm by Step-by-Step Modification of a Basic One - from Archicortex to Neocortex

And later in a comment after: http://artificial-mind.blogspot.com/2011/10/rationalization-and-confusions-caused.html

Tuesday, October 18, 2011
Rationalization and Confusions Caused by High Level Generalizations and the Feedforward-Feedback Imbalance in Brain and Generalization Hierarchies

From that article:

-- CITE from Nature Neuroscience BEGIN --

"Surprise! A unifying model of dorsal anterior cingulate function?"
Tobias Egner
Nature Neuroscience 14, 1219–1220 (2011) doi:10.1038/nn.2932
Published online 27 September 2011

Few brain regions' functions have been debated as intensely as those of the dorsal anterior cingulate cortex. A computational model now suggests that seemingly diverse cingulate responses may be explained by a single construct, 'negative surprise', which occurs when actions do not produce the expected outcome.

-- END --

([About] My hypothesis from the "Guided evolution of ..." - newer brains [regarding the Triune theory] actually do the older brains' job and are supposed to have a lot of functional similarities. Newer brains intrinsically are "tweaks" of old ones, have significantly more computational resources/room for scaling complexity and extend older brain design to allow for higher resolution and scope.)

An opinion of B.K. about that, from the comments:

"B: OK, reacting to "negative surprise" really means more planning. That's what prefrontal cortex does too, & the difference might be in temporal scope, which would be person & situation -specific."
...

Another paper which in my opinion suggests that [dorsal] anterior cingulate's functions are similar to the functions of the prefrontal cortex (PFC):

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22722841

Nature. 2012 Aug 9;488(7410):218-21. doi: 10.1038/nature11239.
Human dorsal anterior cingulate cortex neurons mediate ongoing behavioural adaptation.


Sheth SA, Mian MK, Patel SR, Asaad WF, Williams ZM, Dougherty DD, Bush G, Eskandar EN.
Source ... Nayef Al-Rodhan Laboratories, Department of Neurosurgery, Massachusetts General Hospital, Boston, Massachusetts 02114, USA.

(...) The dorsal anterior cingulate cortex (dACC), which lies on the medial surface of the frontal lobes, is important in regulating cognitive control. Hypotheses about its function include guiding reward-based decision making, monitoring for conflict between competing responses and predicting task difficulty. (...) Our results demonstrate that the dACC provides a continuously updated prediction of expected cognitive demand to optimize future behavioural responses.
...

Yet another article, that suggests that the posterior cingulate gyrus has functional similarities to neocortex areas which are more closer to some of the sensory cortices, the visual and somatosensory (postcentral gyrus), which are located posterior as well:

Neural representation of abstract and concrete concepts: a meta-analysis of neuroimaging studies
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20108224

-- CITE BEGIN --

(...) Abstract concepts elicit greater activity in the inferior frontal gyrus and middle temporal gyrus compared to concrete concepts, while concrete concepts elicit greater activity in the posterior cingulate, precuneus, fusiform gyrus, and parahippocampal gyrus compared to abstract concepts. These results suggest greater engagement of the verbal system for processing of abstract concepts and greater engagement of the perceptual system for processing of concrete concepts, likely via mental imagery.

-- END --

Regarding abstract concepts and cognition - Broca's Area, whose impairment causes non-fluent aphasia, is located in the inferior frontal gyrus.
Notice also the parahippocampal gyrus and the fusiform gyrus (the "face cells").

Abstract concepts are related to natural language, which in humans usually is introduced, trained, exercised etc. through speech. That involves a location which is both: high enough (gets the audio and other multi-modal input processed and integrated), and near enough M1 and other motor areas, the tongue, mouth etc. neurotoppical mappings:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Human_motor_cortex_topography.png


and to other executive function areas - such as the orbifrontal cortex, - which are specific by their broad connections to the entire brain, and that they are highly affected by the reward system  (dopamine-related), which is about guiding behavior and decision making.

Faces are not that abstract. There are words for "square face", "triangle face" etc., but recognition of specific faces require some more detail, that has to be still in the system when processing - it happens lower in the chain. Another simpler clue that it's supposed to be so is the fact that infants recognize the face of their mother (to fake artificial faces, 2D pictures or other people) as early as the first year.

The parahippocampal gyrus is near the hippocampus and connected to it, as its name suggests, and the hippocampus is the human homologue of the archicortex, the oldest brain in Triune theory.


The bottom line of my hypothesis and propsal is that the functions of the higher brains (in the Triune theory system: Neocortex - Limbic System - Reptilian complex) could be induced by understanding the functions of the lower ones from the chain, which are supposed to be simpler, more transparent and closer to direct sensory processing, and then extending their scope - computational resources, time-span, resolution, memory capacity, generalization steps.

Also vice verse - understanding the higher cognition and gradually simplifying it, going from abstract functions and finding more specific and more "localized", specialized, smaller span/area of application (as inputs and possible reactions); more direct, undistilled processing, should eventually lead to reducing to the functions of the lower brains - the whole systems - or homologous higher-lower areas - such as anterior cingulate to prefrontal cortex.

Of course, this is a general hypothesis, it has to get more specific.


...

Regardin IFG, see also:

Neuroimage. 2010 Apr 15;50(3):1313-9. doi: 10.1016/j.neuroimage.2009.12.109. Epub 2010 Jan 4.

The role of the right inferior frontal gyrus: inhibition and attentional control.
Hampshire A, Chamberlain SR, Monti MM, Duncan J, Owen AM. Source
Medical Research Council Cognition and Brain Sciences Unit, Cambridge, UK.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20056157



Read More

Monday, June 18, 2012

// // Leave a Comment

Човешкият разум работи със списъци - избрана статия от сп. Свещеният сметач от 2003 | Human mind works using lists/sequences

Статия относно особености в работата на човешкия ум и някои функционални абсурди на човешкия мозък, които отбелязаи и за които писах още преди 10-тина година (в "Човекът и мислещата машина", и в основополагащите части на "Схващане за всеобщата предопределеност"), а по-късно и използвах термина "Парадоксите на универсалността на мозъка" в курсовете, които водих по-скоро.

Статията съдържа някои твърдения, които Джеф Хокинс прави след това в книгата "За интелигентността/ума" (On Intelligence) през 2004 г., затова че човешкият мозък работи с поредици ("sequences")*.

Човешкият мозък очевидно няма мощна вътрешна памет с пряк достъп по (прост) адрес, всичко минава през тромави и дълбоки списъци (йерархии от списъци) или през външна памет, която има проста адресна структура и човек я гледа (лист/екран/диаграма) - виж последните статии за недостатъците на познавателните йерархии). Това е една от причините хората да са толкова зле с математиката и смятането, нещо което от изчислителна и функционална гледна точка би трябвало да е елементарно за уж толкова върховна система като човешкия мозък.


Речник с думи от юнашкото наречие:

сметалка - калкулатор
букваче - (градивен) елемент
буквосъщ - елементарен
вършач - процесор
казба - инструкция (всякакъв вид, напр. на процесор)
числец - цифра
въобраз - информация
въобразен - 1. информационен.; 2.) въображем, виртуален; съществуващ във въображение (в юнашкото наречие компютърната памет е вид "въображение")

Препечатка на част от оригинална публикация в бр. 20 на сп. "Свещеният сметач",  23/2/2003 г.:
 http://eim.twenkid.com/old/eim20/emil.htm


(C) Тодор Арнаудов

Човешкият разум работи със списъци

Очевидно е, че човешкият разум работи със списъци. На него му е най-лесно да обработва такъв вид информация, защото навързаните неврони са списъци, мрежа. За някои от видовете въобраз, с които се налага на мозъка да работи, обаче, списъкът е неподходящ, понякога съвсем неизползваем, в други случаи е много бавно средство за решение на задачата. Затова човекът, въпреки "невероятната сложност на мозъка си", се справя зле с твърде прости задачи, които са "детска игра" за буковсъщи устройства, имащи обаче стройна памет с пряк достъп. Например изчисленията са много просто нещо. ЕЛКА-22 - втората сметалка на ИЗОТ (1966 г.) съдържа около 2700 елемента, от които само 260 са транзистори, а 180 - феритни сърцевини, т.е. паметта е 180 бита.

Смешно е, например, че мозъкът, който, мозъколюбците твърдят, има памет поне колкото на трилион сметалки, изграден е от над сто милиарда буквачета, всеки от които много по-сложен от транзистор, се нуждае от сметалка или поне външна памет (нещо за писане), за да умножи, да речем, две 3-числецови числа, да не говорим за 12-цифрени, с каквито се справя ЕЛКА-22, със 180 бита памет и 260 транзистора... Затова по-важно е колко памет може да се използва, а не обемът, които "съществува някъде" в мозъка, но разумът не може да впрегне да работи в желаната посока.

Смятам и търсенията ми са насочени към предположението, че Изкуственият разум, създаден на "прост сметач" (известен още като "Фон Нойманов"), който притежава дори само един вършач и изпълнява казбите последователно, ще бъде, съответно, "по-прост" отколкото невронната мрежа, но не и по-лош като разум, а напротив. Невронната мрежа има само "стройна памет с последователен достъп" - списъци, но не и добра памет с произволен достъп, поради което е необходимо постоянно да използва външна, достъпът до която е много бавен. Например, единствено зрението е добра човешка памет с произволен достъп, всяка точка от образа си има ясно и определено местоположение в полезрението. За да пишем в тази памет, обаче, се нуждаем от външни средства, които да гледаме.

Да се върнем към списъка... Списъкът представлява въобразна постройка, при която буквачетата са навързани последователно, така че информацията, необходима за достъп до по-вътрешен елемент, е записана в по-външия, в предходния.

А-Б-В-Г-Д-Е

Ние знаем мястото в паметта само на променливата А. Това букваче се нарича "корен" или "вход". Можем да влезем само през него в списъка. А съдържа някакви данни (напр. буквата "А") и информация за местоположението на следващата променлива от списъка - Б. Б знае къде се намира В и т.н. Б обаче не знае, че произхожда от А, и В не знае, че е наследник на Б. Затова по-сложните списъци (т.нар. двойносвързани) имат връзки в двете посоки: Б има връзка освен към следващото букваче - В, и към предходното - А. При още по-сложните списъци буквачетата могат да бъдат свързани едностранно или двустранно не към един, а към много други буквачета - получава се мрежа. Невроните, например, са буквачета, които имат единствен изход, който сочи следващо букваче, и много входове, стигащи до хиляди.

Примери за списъци в човешката памет

По начало, когато научим азбуката, я помним като еднопосочен списък - знаем, че "А" е първата буква, че "Я" е трийстата - този списък има два корена. За тях е записано, че на "А" отговаря "едно", а на "Я" - "трийсет". Можем ли обаче да кажем коя по ред е еди-коя си буква от вътрешните (предпоследните и няколкото първи също бързо стават входове), например "П"? Можем ли да казваме азбуката отзад напред, ако не сме я учили и по този начин?
Когато тъкмо сме въвели азбуката в паметта си, трябва да проследим списъка с буквите и да преброим тези, през които минаваме, докато стигнем до желаната. Самото броене също е списък, но букваците му се наричат "едно, две, три..." и притежават образно представяне: 1, 2, 3...

За да знаем номера на всяка буква, създаваме нова постройка от данни. Например отваряме още входове в списъка, като запомняме местоположението на още букви, освен А и Я. Запомняме, че Е е 6-та, К е 11-та буква, П - 16-та и т.н. Чрез новите входове на мрежата съкращаваме пътя на търсене до няколко букви.

Можем да запомним и номера на всяка, ако ни трябва пряк достъп, но това изисква много повече усилия, защото на мозъка е много по-трудно да обособи нов списък, нова подмрежа; да отвори нов вход в стар списък, да запомни нов, отделен и несвързан къс знание, отколкото да наниже ново букваче във вече съществуваща мрежа, да удължи съществуващ списък. Затова колкото по-свързано, по-обединено в последователност и цялост е знанието, колкото повече връзки има от мрежата към съответния къс знание, толкова той се запомня и съхранява по-лесно в нея.



* Да, и Джон Макарти използва списъци в LISP, не знам как ги е оправдал, тогава това е била нова структура от данни в информатиката.
Read More

Wednesday, September 22, 2010

// // 3 comments

Clocks in the brain - How Consciousness Forms, 40 Hz Thalamus Clock

Excerpts from a Rober Pollack's book, suggested by a new article discussing Executive Attention, published by the AGI researcher Boris Kazachenko:

The Missing Moment: How the Unconscious Shapes Modern Science

The key topics include:
- The thalamus as a clock, 40 Hz and 1000 Hz.
- 0.5 sec delay after a stimulus turns into a conscious sensation
- clock's phase synchronizing to external sound stimuli
- incapability of brain to discriminate and feel consciously events shorter than ~1/80th of sec
- even a slight thalamus damage may cause deep coma - circuitry goes out of sync


If you have free time and curiosity, check out the list:
http://www.cse.iitk.ac.in/~amit/books/master-booklist0.html#Brain and Cognition

...and  others, such as:

The Mating Mind: How Sexual Choice Shaped the Evolution of Human Nature
Read More

Friday, September 11, 2009

// // Leave a Comment

Изкуствен точен модел на мозъка до 10 години?!

Едни швейцарци се бяха изхвърлили, един приятел ми го беше казал, смеейки се, сега тази история пак е набрала популярност.

Например тук:
http://green.democrit.com/bg/news.php?cell=632

Оригинал:
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/09/090904071908.htm

До десетилетие може би ще разполагаме с изкуствен мозък

Какво знаем за мозъка?
Почти нищо, според проф. Маркрам от швейцарския Brain Mind Institute.
Или поне никой не знае какво знаем. И дъпълва: ‘изучаването на човешкия мозък и неговите функции вече повече от 100 години е довело само до натрупването на огромно количество информация, която преди да бъде обединена и анализирана като едно цяло няма да ни позволи да разберем и една стотна от истинската му същност’.

Според професора до десетина години можем да имаме модел, който да е точно копие на човешкия мозък като уточнява, че по-скоро финансовата страна на въпроса би попречила това да се осъществи навреме отколкото технически трудности или проблеми от биологична гледна точка.

(...)

Едно от най-важните предимства на работата с изкуствен мозък ще бъде изследването на причините на редица болести от
синдрома на Алцхаймер, деменция, психиатрични отклонения до
депресивните състояния и проблеми със съня и паметта.

(...)

Въпреки стряскащите цифри, че е изграден от няколко милиарда нервни клетки и трилиарди връзки помежду им, то за учените не е проблем да го възпроизведат в лабораторни условия, защото все пак тези цифри са крайни.

Благодарение на мощни компютри, сметките, които трябва да се извършат при планирането и конструирането на изкуствен мозък не изглеждат невъзможни.

(Демокрит)

Изкуствен разум, който да използва някои принципи и дизайнерски подсказки от мозъка - да, и аз вярвам в това и ще работя в тази посока.

Но точен биологично модел на целия мозък, който да работи точно по същия начин и да се докаже, че е точно така че да може да се ползва за изследване на болестите и пр....

Проблемът е в условието да бъде "копие" на мозъка.

- Как ще докажат, че е?

Мозъкът не е идеална абстрактна машина като компютрите, в нея няма логически елементи, "логическите елементи" в крайна сметка са молекули и химически процеси, протичащи в целите клетки, не е само неврони и синапси.

За да използват такъв модел за точно изследване на човешки мозък, трябва да го симулират на най-ниско физико-химично ниво.

По груби сметки, в 1 л вода имало около 10 на 26-та молекули. Мозъкът е да кажем 1,5 л ...вода. Но не е, белтъчните молекули са много по-сложни за симулация.

Най-бързите суперкомпютри днес вършат едва около 10^15 операции/сек (петафлоп). http://top500.org

Ако продължи да се спазва Законът на Мур, след 10 години може и да бъдат например 1000 пъти по-бързи - 10^18 операции/сек.

Симулацията на една молекула обаче едва ли може да се вмести в една операция... А и да се вмести... На такова ниско ниво, за да е "точно" промените и изчисленията трябва да стават за много кратки симулирани интервали. Една милиардна от секундата е прекалено дълъг интервал, но да кажем толкова.

Така, само за 1 секунда симулация на 10^26 молекули с точност 1 наносекунда, което е прекалено малко, ако всяка се изчислява за една операция (невъзможно, сега едвам сгъват по една белтъчна молекула) - са нужни 10^35 операции.


Ако компютрите някак си продължат да се ускоряват със скорост около два пъти на две години, тази дупка от 10^17 ще се запълни след 60 години.

И то за една груба симулация в наносекунди, и при положение че една молекула се изчислява за 1 изчислителна операция, което е немислимо, защото молекулата е съставена от много блокчета, които трябва да се моделират, една белтъчна молекула може да има хиляди и десетки хиляди атоми.

Освен това, подобна реалистична симулация на мозъка има нужда от реалистичен поток от кръв, който изисква и физически реалистична сърдечно-съдова система, кръв, жлези с вътрешна секреция, рецепторни неврони, очи ...

И как ще се изградят всички тези молекули с точни координати, енергия и пр.?

В живите системи - стъпка по стъпка, в ембриона и след това... А каква изчислителна сложност има симулация на развитието на зародиш на човек само до раждането...

Девет месечна симулация, при точност 1 наносекунда (не знам дали е физически достатъчно точно за да не се "изроди" бебето от изчислителни грешки) ~ 2 * 10^16 цикъла. Тези цикли трябва да се умножат по броя на молекулите в зародиша, да кажем отново 10^35 = 10 ^ 51 операции.

За да се изчисли това за 1 година, трябва компютър с бързина 10^46 операции в секунда.

После още няколко години за да се доразвие биологично мозъка, както знаете в началото той не проежда добре електрически импулси. И още много години, за да може възприятията от средата да развият интелигентността му.

И още дълги години симулационно време, за да се симулира износването на кръвоносните съдове, натрупването на вредни вещества...
Read More

Monday, May 19, 2008

// // Leave a Comment

Firefox and the Last Starfighter

(Български - виж по-долу)

No, it's not about the browser... :)

"Firefox" is a 1982 movie by Clint Eastwood, where he is the director and the star.



http://www.imdb.com/title/tt0083943/

Clint is an american pilot who steals an advanced Soviet aircraft, which is controlled by thought.
The pilot must think in Russian, or he will be caught...

I've seen it maybe about 15 years ago, but I clearly remember this point of thought-control, remember that the aircraft was sexy and that the special FX looked fine to me... Cool movie!

Do you also remember "The Last Starfighter" ?

A 1984 movie with stunning 3D-graphics for the time, rendered by Cray-2, as they say. A boy wins an arcade game and an alien come to recruit him for a star fighter... :)

It's a very nice SciFi movie, too.





...

Не става въпрос за браузъра... :)

"Firefox" - "Огнена лисица" е филм на Clint Eastwood, където той участва като режисьор и актьор в главната роля.

http://www.imdb.com/title/tt0083943/

Клинт е американски пилот, който открадва свръхмодерен съветски изтребител, управляван с мисълта. Длъжен е да мисли на руски, докато го управлява, иначе самолетът може да го унищожи...

Гледал съм филма преди 15-тина години, но ясно си спомням че филмът ми беше много интересен. Частта с управлението с мисъл звучеше оригинално, спомням си че самолетът беше красив и ефектите ми изглеждаха добре. Препоръчвам го...

А гледали ли сте "The Last Starfighter" ?

Филмът е от 1984, но с изключителна за времето си тримерна-графика, рисувана с Крей-2.
Сюжетът му е много забавен - момче превърта електронна игра, която се оказва тест за пилотски способности, устроен от извънземни, които търсят пилоти, които да се бият за тях... :)

Препоръчвам го!
Read More

Wednesday, December 19, 2007

// // Leave a Comment

Шегата с разбърканите букви и работата на мозъка (Зантее ли че кгоато чтеете нисапаното...)

Новини от 2/2013: "Тошко 2" е начало на поредица от приложения от цяла софтуерна екосистема, която се надявам да успея да разгърна още през тази година - нова версия "Глас 2004"

Новини: Тошко 2 / Тошко II - работата по най-мощния български синтезатор на реч напредва (TTS, говореща програма, говоряща програма)

Анонс за приложението: Тошко 2 Алфа (2.01) излиза скоро! Говореща програма - Синтезатор на реч 

http://artificial-mind.blogspot.com/2013/02/toshko-2-tts-update-bulgarian.html

English Abstract - Bulgarian article about an example of humans's capability to read correctly words with shuffled letters, if the first and the last letter are on their correct places.

Solution for decoding is proposed.
...
От форум от началото на 2005 г. и предложението ми за решение от тогава
(с редактиран текст)

Галина, 14.01.2005

Във връзка със разликата м/у изкуствения и естествения интелект : Ето ви още едно доказателство че едва ли може напълно да се пресъздаде пълната функционалност на естествения интелект. Опитайте се да прочете следния текст бързо :

"Зантее ли че кгоато чтеете нисапаното, вжано е пръвтаа и поледсанта бкува от дмаута да бдаът на мсятото си. Мжоете да рзбъракате мстеата на отсанаилте бвуки и все пак нпиасатноо ще прдъолажва да се чтее с лкоета.

Твоа ивда да пкаоже че вскичтоо твоа вемре котео сте проплеили в уилчище е нпразано, доасттънчо е блио да ви начуат да слгатае на мстяото им бутквие в налчаото и каря на вяска дмуа кяото пиеште. Приичнтаа е в нчиана по котйо виашят мъозк оработбва ирнфоцмаията. Ткаа уяспвате да преочттее нааписното джае кгаото нтио енда дмуа не е изиспана пвраинло"

А сега нека помислим дали един изкуствен интелект би се справил с коректното "прочитане" на текста и какъв ресурс би му бил необходим ако въобщте успее да се справи със задачата ?!?

Решението на Тош

Може и да не са нужни чак толкова ресурси - трябва речник с думите от език, алгоритъм за сравнение, а може би морфологичен речник задвусмислици, които обаче вероятно ще се появяват рядко, при поставените леки условия за декодиране.

"Ето ви още едно доказателство че едва ли може напълно да се пресъздаде функционалност на естествения интелект. "

Не знам кои са били предишните доказателства, но ето как може да се подходи:

1. Знаем къде са препинателните знаци, което може да се ползва за намаляване на двусмислието, в случай че някак си се появи.

2. Не е вярно, че нито една дума не е изписана правилно. Ако първата и последната дуам са на правилните места, значи думите с една, две и три букви са изписани както са.

Ако n = брой знака в дума, то за n думите се пишат както са.

Тези думи помагат да се разрешат двусмислици, макар че на практика двусмислиците вероятно няма да са много, защото множеството от разрешените думи е много разредено и това улеснява разпознаването.

Брой теоретично възможни думи с n-знака на българска кирилица:

Думи, неизискващи разпознаване:

1 = 30 (думи: а, в, е, и, й, о, с, у, я)
2 = 900 (аз, ас, ар, бе, ви, ги, ни, но, ти, то, те)
3 = 27000 (...

Възможен брой думи, изискващи разпознаване:

4 = 81000
5 = 24300000
6 = 729000000
7 = 21870000000
8 = 656100000000
9 = 19683000000000
10 = 590490000000000
11 = 17714700000000000

Очевидно е, че реално съществуващите думи в текстове на български са много по-малко от възможните. В ежедневни текстове едва ли са над 100 хиляди словоформи. В най-различните словоформи на думите в голям корпус, може би има най-много милиони словоформи. (Трябва да се направи по-прецизно изследване.)

Поредните думи помагат да се разрешат двусмислици, като се използва корпус с колокациите (съществуващи поредици от думи в реални текстове). Ето поредици от примерния текст:

ли че
и все пак
да ви
е в
не е

3. Остават думи с n>3. За всички от тях знаем:

- първия знак - веднага може да се намери мястото на думата в азбучния ред на речника, което съкращава търсенето 30 пъти.
- последния знак - отново 30-кратно съкращаване
- всички букви в думата и броя на срещанията им
- кратките думи наоколо за проверка в корпус при двусмислици

4. Двусмислици след тези обработки ще има само тогава, когато думите са с над три знака, пишат сe с точно едни и същи букви, и първата и последната им буква съвпадат. Доколкото се вижда от пръв поглед, в примерния текст може би няма такива думи.

Тогава може да се помисли за проверка в корпус за това коя поредица от възможни думи е по-вероятна.

Тогава не ми се занимаваше да програмирам решението, това решение ми се струваше очевидно, а резултатът - безполезен.

...

Един от текущите ми проекти е многоцелева система за създаване и обработка на корпуси, и ако съм на кеф може да пробвам да реализирам и такова декодиране.

Ако има желаещи да се занимават с това - да се обадят!
Read More