evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Category:

Наивный интеллект

Оригинал взят у altlisek


Каждый приблизительно знает, как устроен интеллект)) настолько приблизительно, что реализовать технически нет никакой возможности. Ну что ж, - хотя бы на бумаге (на экране монитора) отобразить..


1. Интеллект амёбы.
Амёба умеет отодвигаться от кристаллика соли. Соль раздражает ближайшую оболочку амёбы и/или проникает через неё, создавая внутри градиент солёности. Под воздействием этого градиента внутренности амёбы текут в противоположном направлении, увлекая за собой оболочку.

2. Интеллект гидры.
У рассмотренной выше амёбы интеллект медленный. До начала перетекания её внутренностей (,) в ней должен путём диффузии создаться равномерный градиент солевой концентрации. А что, если эволюция попытается ускорить процесс, создав неоднородности внутри тела амёбы (вообще-то непроизвольные неоднородности есть всегда). Ради быстрого градиента. Естественно, пожертвовав при этом некоторыми жизненными функциями этих неравномерностей.

Если неравномерности хотя отдалённо будут напоминать каналы, и градиент в них, в силу специализации, будет создаваться, скажем, втрое быстрее, то скорость реакции организма увеличится втрое. Следовательно, увеличится живучесть (и плодовитость) организма.

Вывод: первым шагом эволюции на пути совершенствования интеллекта является (?) спонтанное создание внутри клетки нитеобразных каналов с повышенной проводимостью химического градиента и, соответственно, частичным отстранением их от выполнения обычных жизненных функций.

То есть, образовавшиеся "быстрые" каналы внутри клетки как бы частично паразитируют на ней, но обеспечивая более быструю реакцию организма на внешние раздражители.

Следующим шагом становится выделение "быстрых каналов" в отдельные клетки со своим собственным ядром, оболочкой, отростками и так далее. То есть, образование самостоятельных нервных клеток, - нейронов. За счёт большей специализации скорость передачи химического градиента увеличивается. В качестве ускоряющего механизма используются переключательные околомембранные химические реакции. Которые позволяют передать градиент вдоль оболочки нейрона на порядок быстрее.

Как можно представить эволюционный механизм выделения быстрых каналов в отдельные клетки? - в силу случайности в разных клетках получалось разное количество скоростных каналов. Если "высококанальная" клетка оказывалась у наиболее важной части организма (возле ротовой полости), то это способствовало выживанию и закрепялось в генокоде. Впоследствии количество каналов внутри этой клетки возрастало настолько, что она превращалась в сплошную клетку-канал (нейрон). Как-то так)).

Часть химической градиентной энергии нейрона бесполезно рассеивалась в окружающем клеточном пространстве, что не давало возможность ещё увеличить скорость. Если какая находящаяся рядом клетка, в силу случайности, оказывала чуть больший экранирующий эффект, это чуть увеличивало скорость сигнала нейрона, что увеличивало выживаемость. В следующих поколениях экранирующие свойства принейронных клеток увеличивались, и они превратились в экранирующую (миелиновую) оболочку. Которая имела отверстия только в нужных местах. Вотъ.

Теперь нейрон уже совсем не участвовал в добывании и переваривании пищи, то есть стал существовать полностью за счёт соседних клеток. Часть из этих клеток (ганглии) постепенно специализировалась на питании нейронов и защите их от механических нагрузок.

Если не учитывать, что мы немного забежали вперёд, то перед нами нарисовалась нервная система гидры, - звёздочки-нейроны меж обычных клеток, позволяющие ей быстро сокращаться после внешнего раздражения.

Примечание. Когда мы говорили о спонтанном образовании внутри клетки более проводящих областей или даже каналов, то это напоминает навесной монтаж из проволочек. Но можно представить это и как "вымывание" из клетки хуже проводящих областей, приблизительно так, как при травлении монтажной платы. Картина вымывания представляется чуть более наглядной в свете "случайной" теории эволюции. И, хотя такое представление более расточительно, оно может быть полезным при переходе от самодельной компьютерной модели к живому организму.


3. Нейрон.
Нейрон - это та самая клетка-канал. Принцип быстрой передачи химического градиента построен по типу падающих друг на друга костяшек домино. Для обратного "взведения костяшек" требуется около сотой доли секунды.

За счёт ещё большей специализации нейрона (проведение сигнала преимущественно в одну сторону канала) можно, вероятно, добиться ещё большей скорости его работы (как в DSL-модеме). То есть, нейрон желательно сделать асимметричным. Ядро и основное тело клетки расположим в наиболее ответственной, принимающей части. Отростки тела клетки (дендриты) будут собирать трёхмерный сигнал с датчиков. А хвост (аксон) с помощью кисточки отростков на конце будет генерировать трёхмерную реакцию мышц на раздражитель.

Если отростки сделать разной длины, то есть. превратить их в линии задержки, то наш нейрон из трёхмерного обработчика превратится в четырёхмерный (добавится измерение времени). Четырёхмерный обработчик - это условный рефлекс Павлова.

То есть, хороший нейрон - это уже интеллект на уровне условного рефлекса типа звонок - слюноотделение. Или даже, - "еда" морзянкой - бег по беговой дорожке. Или даже, - стодолларовая купюра, - исполнение полонеза Огинского. Хотя.. с последними двумя задачами одному нейрону справиться будет трудно. Во всяком случае, затратно с точки зрения энергетики.

4. Одноэтажная америка совокупность нейронов.
Таким образом, нейрон может распознать (всегда одинаковую) букву "А". Может и слово или иероглиф, но это затратно. В процессе эволюции могло образоваться множество параллельных нейронов. Которые могут распознать весь алфавит. И на каждую букву отвечать разным действием. Правда, для распознавания надо будет ловить букву точно в центр поля зрения и вертеть головой, чтобы поставить её ровно на ноги. Примерно, как это делают собаки и половина людей)).

Итак, одноэтажная совокупность нейронов может распознать алфавит и простейшие жизненные ситуации (она может много больше, но это будет экспоненциально затратно).

5. Меганейрон.
Нейрон, учитывая его отростки, имеет гантелеобразную форму. В процессе эволюции длина нейронов получалась довольно случайной. Часто вместо одного длинного нейрона получалась цепь из двух или более коротких нейронов. То есть, получалась многоэтажная совокупность нейронов.

Многоэтажная совокупность нейронов помогает преодолеть экспоненциальное усложнение задачи путём разбивки её на этапы. В результате рост энергетических затрат всего лишь линеен. Представим себе одноэтажную совокупность нейронов, распознающую алфавит и ещё десять тысяч слов из этих букв алфавита. Нейроны слов вынуждены будут иметь очень массивную сеть принимающих отростков.

Но в реальности всегда будут возникать то там, то здесь дополнительные этажи. Могут образоваться нейроны слов, собирающие информацию с нейронов букв. Тогда они окажутся намного экономичнее и вытеснят аналогичные нейроны первого этажа.

Итак, в процессе эволюции мы видим образование над обширным первым этажом нейронов - второго этажа (менее многочисленного). Над ним ещё менее широкого третьего и так далее. На вершине будет один-единственный "нейрон-царь", отрабатывающий рефлекс "увидел 100 долларов, играю Огинского". Этот нейрон возбуждает несколько нейронов, выбирающих стиль исполнения. Под командованием "стилевых" нейронов находятся нейроны аккордов. У тех - нейроны нажатия на клавиши.

Для наглядности, исполнительные этажи нейронов можно продолжить вверх. Тогда над "царь-нейроном" мы увидим перевёрнутую пирамиду исполнительных нейронов, завершающихся мышцами. Получим мозг-гантель. Можно исполнительную пирамиду поставить рядом. Тогда царь-нейрон соединит их вершины. А между этажами мы увидим ещё связи, срабатывающие, когда нет необходимости беспокоить "царя" и "верхи". Например, при коленном рефлексе, когда сигнал напрямую идёт на мышцу, минуя мозг.


6.Прорастание нейронов.
Мы видели, что на начальном этапе интеллекта (амёбы) он построен на сплошном химическом градиенте в теле организма. В результате спонтанного увеличения/уменьшения проводимостей отдельных областей организма, в нём постепенно формировались специализированные проводящие каналы. Можно предположить, что интенсивность формирования была максимальной у источника раздражения. То есть, "нейроны" прорастали преимущественно от рецепторов.

Можно ещё предположить, что мышцы искали себе "хозяев". То есть, прорастание было интенсивным и возле мышц. Кроме сталактитов и сталагмитов мышце-рецепторного прорастания можно себе представить случайные и менее интенсивные червеобразные (прошу прощения) прорастания внутри организма. Все эти прорастания ориентировались по химическому градиенту, - прямая линия или кривая, огибающая оболочку и внутренние органы. И, в конце концов, срастались в одноэтажную или многоэтажную совокупность нейронов. Можно было написать "сеть", но звучит как-то слишком дико)).

7. Моделирование нейрона.
Организм - это энергия)). Слишком мало энергии - организм погибает. Слишком много - организм размножается. Мозг - средство для увеличения энергии.

Компьютер, в основном, записывает информацию, как функцию времени. Например, в массив. Каждую миллисекунду - в следующую ячейку (запоминающую "бесконечно" малый промежуток времени). Но можно размерность времени сжать до нуля и писать сигнал как голограмму (спектр, желательно с сохранением информации о фазе). Писать в ячейки, запоминающие "бесконечно" большой промежуток времени. А можно время сжать до квантов конечной (средней) величины, как в формате MP3. Все эти методы равноценны. Но последний, являющий собой золотую середину, представляется более экономичным.

Однако мы возьмём самую привычную (первую) схему - запись в массив по времени. Естественно, начнём с записи энергии организма. Ещё нам понадобится писать сигнал с рецептора, например, датчика столкновения. И для обратной связи - сигнал с мышцы (электромагнита реверса направления движения). Итого нам понадобится, как минимум, три одномерных массива (или один двумерный).

Итак, организм "родился", и массивы начали писать, все трое. Сдвигая своё содержимое назад. "Вселенная" организма - это, допустим, рельс с тупиками на концах. Пока организм едет (у него будет неотключаемый мотор), его энергия равна единице. Когда упирается в тупики на концах и буксует, его энергия равна минус единице. И когда срабатывает электромагнит реверса, его энергия уменьшается на единицу.

То есть, самая лучшая стратегия - это ехать, а на тупиках включать электромагнит на возможно более короткое время, но достаточное для реверса двигателя. У организма должен выработаться условный рефлекс: сработал датчик приближения тупика - включаем, скажем, на 100 миллисекунд электромагнит реверса. - Простейшая задача для нейрона. Но его ещё надо "прорастить")).

Пусть массивы пишут каждые 10 миллисекунд, а длительность всего условного рефлекса - 1 секунда. Тогда эту секунду в массиве определим как кратковременную память, а всё остальное - как долговременную. Ну и электромагнит поначалу не будет получать сигналов от мозга, а будет спонтанно возбуждаться от внутреннего шума (генератора случайных чисел). Так происходит у нас в полной тишине. Постепенно чувствительность слуха возрастает настолько, что мы начинаем слышать голоса-галлюцинации. Или видеть во сне видеогаллюцинации.

Каждые 10 миллисекунд кратковременная память будет накладываться на долговременную (сканировать), выбирая наиболее сходные участки. А среди них - наиболее перспективный в плане энергии. Этот участок, вернее, моторная часть массива, теперь становится "руководящим" на какое-то время.

Если мы запустим эту модель, то увидим, что организм доезжает до тупика и довольно долго там буксует, пока электромагнит не сработает от генератора случайных чисел. Затем последует ещё несколько пробуксовок, как правило убывающих. После чего организм начинает устойчиво разворачиваться до удара о тупик.

Поскольку рельсовая вселенная не меняется, или меняется очень медленно, можно "расслабиться", - снизить дискретность записи, уменьшить глубину памяти. В конце концов, можно оставить в долговременной памяти один единственный образец. - Всё, нейрон выращен. На функционирование готового нейрона в стабильной вселенной требуется раз в десять или даже тысячу меньше вычислительной энергии, чем на его строительство.

По сути, нашим нейроном стал вымытый (частично эродированный, от слова "эрозия") массив памяти. У него можно видеть "чувствительное тело" - опознающий фрагмент-образец в "долговременном" участке памяти массива. Аксонную кисточку исполнительных отростков - исполнительную часть образца, обычно немного сдвинутую (отстающую) по времени относительно распознающей. И аксон - интервал во времени между распознающей и исполнительной частями массива.

Мы говорили, что образец "возбуждается" текущим сигналом, накопленным в кратковременной памяти (головной части массива). Путём наложения и при совпадении. То есть как бы путём проекции. Возбуждённый образец долговременной памяти с некоторой задержкой (аксон) возбуждает свою исполнительную часть (аксонную кисточку отростков). Что это было? - Это было повторение предыдущего абзаца))

И таких вымытых массивов-нейронов-рефлексов мы можем поиметь множество, получив, таким образом, одноэтажную америку совокупность.

Tags: Мироустройство, Человеческий мир
Subscribe
promo evan_gcrm march 28, 2018 19:35 141
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments