Викия

Виртуальная лаборатория

Модель мозга

204 615статей на
этой вики
Добавить новую страницу
Обсуждение10 Поделиться

Модель мозга — любая теоретическая система (модель), которая стремиться объяснить психо-физиологические функции мозга с помощью известных законов физики и математики, а также известных фактов нейроанатомии и нейрофизиологии.
Существуют по меньшей мере два основных положения, играющих фундаментальную роль в теории моделирования деятельности мозга, в отношении которых, сходится мнение большинства современных теоретиков:

  • 1. Основные свойства мозга определяются топологической структурой сети нервных клеток (нейронов), и динамикой распространения импульсов в этой сети.
  • 2. Способности биологических сетей перерабатывать информацию не зависят от каких-нибудь особых виталистических сил, которые не могут быть воспроизведены устройством, созданным руками человека.

Важно отметить, что ещё никому не удалось обнаружить в отдельных элементах или клетках нервной сети какую-либо специфическую психологическую функцию, такую, как память, самосознание или разум. Это дает основания предполагать, что такие свойства присущи не отдельным элементам, а связаны с организацией и функционированием нервной сети в целом. Если по изложенным вопросам мнения ученых в основном сходятся, то они существенно расходятся в вопросе о том, насколько методы хранения, отыскания и обработки информации в мозгу соответствуют методам, используемым в современной технике. С одной стороны, имеется точка зрения, согласно которой мозг работает по заранее заданным алгоритмам, близким к алгоритмам, применяемым в цифровых машинах (монотипные модели), с другой же стороны, высказывается мнение, что мозг функционирует не на основе детерминированных алгоритмов, сходными с известными логическими и математическими алгоритмами в цифровых машинах, а наиболее существенными в нем являются вероятностные методы и механизмы само-адаптации (генотипные модели).


Монотипные модели Править

Идея создания моделей из простых логических элементов с нейроподобными свойствами получила первые импульсы из следующих источников:

  • 1. Работа Тьюринга «О вычислимых числах» (1936 г.) и последующая разработка фон Нейманом и другими учеными в 40-х годах программируемых цифровых машин.
  • 2. Работа Рашевского «Математическая биофизика» (1938 г.) положила начало исследованию вопроса о том, как можно с помощью «нервных сетей», состоящих из формализованных нейронов и связей, реализовать психологические функции.
  • 3. Работа Маккаллока и Питтса «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» (1943 г.).

При монотипном подходе свойства образующих нервную сеть элементов (нейронов) полностью заданы аксиоматически, так же как и топология сетей. Для анализа характеристик монотипной модели используется исчисление высказываний, поскольку рассматривается отдельная полностью детерминированная система. При этом функциональные свойства обычно постулируются в качестве исходных данных.

Генотипные модели Править

В то время как монотипное направление возникло стихийно под влиянием бурного роста вычислительной техники и теорий автоматического регулирования, генотипное направление испытало на себе меньшее влияние технических наук, и скорее находилось под влиянием физиологии и анатомии:

  • 1. Описательная анатомия 19 столетия подготовила почву для исследований локализации функций мозга, и нейрофизиологи, например Дж. Х. Джексон, отмечали явную пластичность системы, выражающуюся в способности соседних областей принимать на себя функцию поврежденных участков;
  • 2. Павлов и другие ученые обсуждали возможные механизмы адаптивной модификации центральной нервной системы и выдвигали различные гипотезы относительно местонахождения «следов памяти».
  • 3. Лешли провозгласил полную взаимозаменяемость большинства частей коры головного мозга. С постепенным накапливанием данных относительно «распределенной памяти» появились все более явные указания на то, что «следы памяти» более или менее равномерно распределены по всей ткани коры.
  • 4. Хотя нейрофизиологи, о которых здесь упоминалось, много писали о наблюдаемой и гипотетической организации мозга, они совершенно не занимались вопросами, связанными с непосредственным построением моделей в виде детализированных теоретических схем, которые позволяли бы делать точные выводы. Психологи и философы, более склонные к умозрительным рассуждениям, первыми попытались представить себе в деталях пути развития психологических функций в системах, которые уже можно назвать моделями мозга. Хебб и Хейк попытались показать, каким путем организм в процессе индивидуального созревания может приобретать способность к восприятию.
  • 4.1. Для Хейка распознавание свойств стимула является в принципе вопросом классификации. Аттли впоследствии разработал теорию классифицирующего автомата.
  • 4.2. В своей биологической части наиболее подробно разработана модель Хебба. Хебб предполагал наличие процесса, благодаря которому нейроны, достаточно часто возбуждаемые одновременно, связываются в функциональные структуры, так называемые «ассоциации клеток» и «фазовые последовательности», которые под воздействием соответствующего стимула вызывают элементарный образ или ощущение. Но работа Хебба слишком декларативна и нестрога в своих определениях, поэтому ее скорее следует рассматривать как описание того, как должна в конечном итоге выглядеть удовлетворительная модель.
  • 5. Работа Эшби «Конструкция мозга» (1952 г.) не определяет конкретную модель мозга, но зато в ней разрабатываются основы анализа замкнутых систем, которые в качестве предмета исследования должны включать, помимо реагирующего организма, также внешнюю среду и правила взаимодействия организма со средой.
  • 6. Основы теории перцептронов были заложены в 1957 г., и в последующих работах Розенблатта, Джозефа и других было рассмотрено большое число моделей с различными свойствами. Перцептроны не предназначены служить точной копией какой-либо конкретной нервной системы. Они представляют собой упрощенные сети, созданные для изучения закономерных взаимосвязей между организацией нервной сети, структурой окружающей ее среды и «психологическими» свойствами, которыми может обладать данная сеть.

См. также Править

Ссылки Править

  • Фрэнк Розенблатт Принципы нейродинамики: перцептроны и теория механизмов мозга = Principles of Neurodynamic: perceptrons and the theory of brain mechanisms. — М.: «Мир», 1965.



Это основополагающая версия, написанная участниками этого проекта. Но содержимое этой страницы очень близкое по содержанию предоставлено для раздела Википедии на русском языке. Так же, как и в этом проекте, текст этой статьи, размещённый в Википедии, доступен на условиях CC-BY-SA . Статью, размещенную в Википедии можно найти по адресу: Модель мозга.


Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Викия-сеть

Случайная вики