GotAI.NET

Форум: Проблемы искусственного интеллекта

 

Регистрация | Вход

 Все темы | Новая тема Стр.42 (60)<< < Пред. | След. > >>   Поиск:  
 Автор Тема: На: Нейрон
Vpolevoj
Сообщений: 1408
На: Нейрон
Добавлено: 13 май 16 4:38
Изменено: 19 май 16 8:19
Переходим к веку XX.

Эдгар Дуглас Эдриан - впервые провёл эксперименты на одиночных нервных волокнах и нервных окончаниях, зарегистрировал электрическую активность отдельных нервных клеток, обнаружил, что все ПД (Потенциалы Действия) одинаковы и подчиняются закону "все или ничего", сила раздражителя задается частотой, и что разная по типу информация передается одинаковым образом, но там играет роль специфика путей.

Американский физиолог Генри Боудич в 1871 г. установил, что реакция сердечной мышцы на электрическое воздействие подчиняется закону «все или ничего» – либо эта реакция максимальна, либо не возникает вовсе. В 1905 г. Лукас показал, что не только для сердца, но и для любых других мышц характерны реакции, обусловленные изменением числа возбужденных волокон и частоты их сокращения. И хотя в последующих опытах Лукаса были получены серьезные данные в пользу того, что и нервам свойственны реакции, подчиняющиеся закону «все или ничего», прямых доказательств этого не было, так как тогда еще не существовало способа регистрации активности одиночных нервных клеток.

К тому времени было известно, что длительность этих импульсов составляет лишь несколько тысячных долей секунды, а величина их – порядка нескольких микровольт. Все это не позволяло регистрировать подобные импульсы с помощью имеющейся в то время аппаратуры. Лукас предложил попробовать записывать электрические сигналы от нервов, используя для их усиления термоэлектронные лампы типа тех, которые были изобретены Гульельмо Маркони и Фердинандом Брауном.

В 1925 г. Эдгар стал использовать в своих опытах ламповые усилители. Эдгар сконструировал по схеме Гассера свой собственный усилитель и опробовал его в опытах на нервах, иннервирующих мышцы лягушки. Ранее Чарлз Шеррингтон предположил, что от мышц идут чувствительные нервы, воспринимающие растяжение этих мышц. Эдгар сумел выделить такой фрагмент мышцы, который содержал лишь один чувствительный рецептор: при растяжении мышцы этот рецептор возбуждался. Оказалось, что все импульсы в нерве от этого рецептора обладают абсолютно одинаковой длительностью и амплитудой, то есть подчиняются закону "всё или ничего". Однако, как писал Эдгар впоследствии, «частота (импульсов) зависит от степени и скорости растяжения, то есть от степени возбуждения чувствительного органа. В связи с этим импульсация несет гораздо большую информацию, чем просто сигнал о том, что возбуждение произошло».

В течение нескольких последующих лет Эдгар и его сотрудники исследовали импульсацию в различных чувствительных и двигательных нервах, и результаты их исследований явились основой для создания общей теории чувствительности. В соответствии с их представлениями, чувствительные рецепторы реагируют только на изменения окружающей среды и после того, как изменение произошло, адаптируются к новой ситуации. От интенсивности возбуждения рецепторов зависит частота импульсации в чувствительных нервах.

Впоследствии Эдгар описал весь процесс, от возбуждения рецепторов до восприятия его мозгом. Он писал: «Возбуждение рецепторов постепенно спадает, и по мере этого спада интервалы между импульсами в чувствительных волокнах становятся все больше. Эти импульсы интегрируются с помощью неких центральных процессов, и благодаря этому нарастание и убывание ощущения представляет собой довольно точную копию нарастания и спада возбуждения рецепторов. Что же касается природы ощущения, то она, очевидно, зависит от того пути, по которому идет импульсация». Иными словами, все импульсы в чувствительных нервах одинаковы. Свет воспринимается как свет, а звук – как звук, не потому, что между чувствительными процессами в органах зрения или слуха существует какая-либо принципиальная разница, а потому, что головной мозг расценивает любое возбуждение зрительных нервов как световое, а слуховых – как звуковое.

В опытах Эдгара на двигательных нервах было обнаружено, что «возможное разнообразие сигналов, поступающих по двигательным нервам к мышцам... ограничено в той же мере, как и при возникновении импульсов в чувствительных нервах: здесь также величина эффекта определяется частотой импульсации и количеством возбужденных волокон».

В 1932 году Эдгару была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине «за открытия, касающиеся функций нервных клеток».


===========================
Мой комментарий.

Что можно сказать по поводу этой очередной порции утверждений? В целом, конечно же, особых возражений у меня нет, если не учитывать тот факт, что почему-то, априори, стали считать, что именно нервные импульсы несут информацию, что, по-моему, еще следовало бы предварительно доказать. Но Эдгар, как мы видим, даже не подвергает сомнению этот факт, а просто изучает, какие бывают потенциалы, и каким именно образом они кодируют информацию (то есть, вторую сторону медали он попросту не рассматривает).

То, что сила раздражения "кодируется", а точнее, преобразуется в частоту импульсации, с этим я согласен (сам много раз наблюдал, и использовал, и использую в своих расчетах); то, что любая информация в нервной системе представлена ("закодирована") одинаковым универсальным образом - с этим я тоже, в принципе, согласен (если не учитывать огромное количество самых разнообразных нейромедиаторов, которые циркулируют по всей нервной системе); и что вся специфика их обработки зависит лишь от путей: откуда они приходят и куда направляются.

Немного хочется лишь уточнить по поводу закона "всё или ничего", относительно того, что "все импульсы (ПД) одинаковы".

Я, когда в первый раз попал в нейрофизиологическую лабораторию, буквально в первый же день, обратил внимание руководителя на то, что не все импульсы одинаковы. А надо сказать, что мне тогда была поставлена задача, автоматизировать процесс получения так называемой "гистограммы" ответа от ганглиозной клетки с сетчатки лягушки. Вот я и пришел знакомиться, что называется, с "исходными данными", захотел посмотреть на них, так сказать, в живую. И первое, что я увидел, что все ПД - разные! И указал на это руководителю проекта.

А он мне на это ответил, что (цитирую) ПРИНЯТО СЧИТАТЬ, ЧТО ВСЕ ПД ОДИНАКОВЫЕ. Как вы думаете, есть разница между "все ПД одинаковые" и "принято считать, что все ПД одинаковые" (даже если они все разные)? А как обстоят дела "на самом деле"?

Давайте посмотрим.

Картинка первая.



Это ответ той самой ганглиозной клетки, как он выглядит "на самом деле".

А если посмотреть еще поближе?



Тут, правда, приведен ответ биполярной клетки в ответ на периодические колебания света (график сверху), но по этому ответу видно, что далеко не все ПД одинаковые.

Посмотрим еще.



А здесь представлены ответы сразу двух ганглиозных клеток на все тот же периодический свет (по-моему, разного цвета, вроде бы, зеленого). Первая ГК реагирует только на включение этого зеленого света, а вторая ГК - диффузная, она связана не только лишь с зелеными рецепторами, но и с другими, в том числе, с палочками, и реагирует, как мы видим, довольно "странным" образом. Но нас в данном случае интересует не её ответ, а характер ПД в её ответе.

Вы видите, что практически все ПД имеют разную амплитуду. И я бы даже сказал, что "одинаковость" амплитуды ПД (которую обнаружил в своих экспериментах Эдгар) - это скорее ограничение сверху, то есть, связано с невозможностью клетки выработать ПД
большей амплитуды, даже если бы это ей захотелось. Вот поэтому они все как бы "обрезаны" сверху. То есть, ПД меньшей амплитуды бывают, и довольно часто, а вот ПД большей амплитуды, чем это позволяет физиология клетки - нет.

И именно поэтому, я так думаю, когда клетке все же необходимо показать, что сигнал раздражения превышает некий порог, который она может отобразить за счет своего одиночного ПД, то она вынуждена прибегать к дополнительному ухищрению - "кодировать" это раздражение за счет увеличения частоты импульсации, а еще точнее - за счет образования так называемых "спайков". Это когда ПД идет не один, а пачкой - из двух, трех, а то и большего количества, импульсов сразу. Спайк в этом случае означает, как я думаю, что вызвавший его раздражитель чуть больше, чем это возможно отобразить одиночным ПД.

Механизм снижения ПД объясняется через так называемую аккомодацию.



Из приведенной схемы видно, что при изменении скорости нарастания токов возбуждения амплитуда получающегося ПД РАЗНАЯ, вплоть до полного прекращения генерации ПД (хотя ответ нервной клетки и в этом случае имеется).
[Ответ][Цитата]
Vpolevoj
Сообщений: 1408
На: Нейрон
Добавлено: 15 май 16 4:58
Изменено: 24 май 16 0:07
Еще немного комментариев к моему предыдущему посту (про Потенциалы Действия).

Если обратить внимание на безмиелиновые нервные волокна типа С (самые медленные по принятой классификации), то можно увидеть, что у них не только самое медленное распространение нервного импульса (от 0,2 до 2 м/с - особенно в сравнении с скоростью передачи в А-альфа волокнах - от 70 до 120 м/с), но и, что для них характерно, МЕДЛЕННОЕ нарастание ПД до максимума (примерно 2 мс - сравните с 0,4 мс у А-альфа волокон) и такое же МЕДЛЕННОЕ снижение этого потенциала, плюс к этому ОЧЕНЬ ДЛИННЫЙ так называемый следовой потенциал отрицательный и положительный (50-80 мс отрицательный и 300-1000 мс положительный - сравнительно 15-20 мс отрицательный и 40-60 мс положительный у А-альфа волокон). Кроме того, и сам этот Потенциал Действия у С-волокон вызывается токами почти в сто раз большими, чем это необходимо для генерации ПД у А-альфа волокон.

То есть, мало того, что медленно распространяется, так еще и медленно нарастает и медленно же потом спадает, да еще и имеет очень долгий следовой потенциал.

К чему я это всё? А всё к тому же - к критике закона "всё или ничего".

Если посмотреть, от чего зависит ответ нервной клетки, то есть, от чего зависит амплитуда генерируемого ею ПД, то возникает убеждение, что для этого гораздо важнее не столько сила раздражителя, сколько скорость нарастания изменения. И это, действительно, так.

Кривая силы-времени


А–порог (реобаза); Б–удвоенная реобаза; а–полезное время действия тока, б – хронаксия.

Закон градиента. Для того чтобы раздражитель вызвал возбуждение, он должен нарастать достаточно быстро. Если раздражитель нарастает медленно, то в силу развития аккомодации (инактивации натриевых каналов), происходит повышение порога раздражения, поэтому для получения возбуждения величина стимула должна нарастать достаточно быстро. Зависимость величины пороговой силы раздражителя от скорости его нарастания носит гиперболический характер (является обратно-пропорциональной зависимостью). Минимальный градиент – это минимальная скорость нарастания раздражителя, при которой ткань еще способна ответить возбуждением на данный раздражитель. Этот показатель тоже используется для характеристики возбудимости.

И теперь, если сопоставить друг с другом все эти данные, то мы получим ситуацию, когда С-волокно отвечает деполяризацией (или гиперполяризацией, скажем, в рецепторах) в строгом соответствии с силой действующего на него раздражителя, а точнее, со скоростью нарастания этого раздражителя, а вовсе не по закону "всё или ничего", и максимум достигнутого на этом волокне Потенциала Действия будет точно отражать как скорость, так и силу воздействия раздражителя. По сути дела С-волокно на всём своём протяжении выступает как чувствительное нервное окончание (к тому же, лишенное миелиновой оболочки).

Вот сравнительная характеристика Локального Потенциала и Потенциала Действия


Как видим, Локальный Потенциал (в отличии от ПД) подчиняется "закону силы", суммируется, распространяется с небольшим затуханием, и увеличивает возбудимость тканей. Но, как мне кажется, именно такими характеристиками и обладают безмиелиновые С-волокна. Тем более, что они (не покрытые миелином нервные волокна) эволюционно возникли много раньше, чем быстрые миелинизированные, и, следовательно, закон "все или ничего", применительно к генерации ПД, появился эволюционно позже (и поэтому проявляется далеко не всегда и не во всём).

================================
Еще одним моментом, на который бы я хотел обратить внимание, и который я упустил в прошлом своём комментарии, это закон, или, точнее, правило, сформулированное Эдгаром, что для восприятия конкретной специфической информации играет роль не происхождение этой информации, а те пути, откуда и куда она поступает (всякое раздражение, поступающее в зрительный отдел Головного Мозга, будет восприниматься как зрительная информация, всё поступающее в слуховую зону - аналогично - будет обрабатываться как звук и т.д.).

Но это не совсем так (точнее, конечно же, так, но и тут есть свои нюансы).

Все волокна, идущие из одного и того же места (скажем, с участка кожи) в какое-то конкретное место в центре (в спинной мозг или в головной), объединяются в жгуты, или в нервы, которые обычно так и называются - по локализации путей, скажем, зрительный нерв, седалищный нерв и т.д. И в любой нерв, как я уже и сказал, объединены, как правило, все типы волокон (А-альфа, -бетта, -гамма, -дельта, В- и С-).

Вот, к примеру, состав нервных волокон в седалищном нерве лягушки.



И - что? А - то.
Все эти нервные волокна идут по одному нерву, от одного и того же участка кожи, и практически все они идут в одно и то же место (просто целевые мишени у них разные).
Но мало этого, у них же еще у всех разная скорость проведения. А что это даёт?

Смотрите сами.



Что вы видим? Когда мы подаем раздражение на какой-то участок кожи (или нерва), то, если смотреть в непосредственной близости от места раздражения, сигнал будет четким, но если смотреть его на некотором отдалении (и чем дальше - тем больше), то сигнал "расползается", и в нём можно выделить отдельные составляющие (идущие по А-, В- и С- волокнам). То есть, по А- и В- волокнам ПД распространяется быстро, а по С-волокнам ПД распространяется медленно и заметно отстаёт.

А теперь вспомним, какая именно информация передается по этим волокнам, и что именно кодируется этими сигналами.

А-волокна иннервируют скелетные мышцы, передают информацию о прикосновениях, давлении, боли и температуре. В-волокна задействованы для процессов регуляции в вегетативной нервной системе. А С-волокна работают тоже в основном в вегетативной НС и сигнализируют о температуре, давлении и боли.

А теперь сопоставьте всё это с данными о скоростях распространения нервного импульса в нерве по различным волокнам. Ничего не возникает? Никаких мыслей?

Ладно, объясню.

Представьте, что мы действуем на какой-то участок кожи каким-нибудь раздражителем (скажем, температурным, теплом или холодом, или давлением, или даже болевым). Это означает, что раздражаем мы тем самым практически все нервные окончания, и сигнал об этом раздражении идёт почти по всем нервным волокнам (но с разной скоростью).

Первыми, естественно, достигают центра сигналы пришедшие по А-альфа (-бетта, -гамма) волокнам - и это правильно, так как именно на них нужно реагировать быстрее всего. Потом - по В-волокнам. Это вызывает различные вегетативные реакции на раздражитель. И последними приходят сигналы по С-волокнам. Это, как мы видим, информация о боли (особенно, если она длится долго), о длительном давлении, или о длительном же действии температуры (тепла или холода). Причем, быстрые процессы к этому времени уже могут полностью завершиться, и практически никакого возбуждения ни по А-, ни даже по В- волокнам уже может и не быть.

Получается, что по одному и тому же нерву передается (функционально) разная информация. И зависит это даже не от того, откуда и куда идут эти нервные волокна, а в большей степени от скорости их проведения (от механизмов адаптации к вызвавшему их раздражению).

И - что? (опять спросите меня вы, и я опять вам отвечу) А - то.

Представьте теперь, что действие раздражителя длится уже давно (скажем, боль), и что все динамические процессы и в А- и в В-волокнах уже давно угасли, и по нерву распространяется только лишь раздражение по С-волокнам (они же медленно-адаптируемые), и мы поэтому постоянно чувствуем боль (или давление, или жар, или холод, или что у нас там есть). А теперь внимание.

Когда ваш ребенок ушибет себе руку (и вот-вот заплачет), то - что нужно сделать? Правильно - нужно ПОДУТЬ на место ушиба, и боль ПРОЙДЁТ (во всяком случае, сильно уменьшится). И это - не шутка.

Дело в том, что когда мы дуем на место ушиба, то к сигналам, которые медленно распространяются по С-волокнам (сигналам боли) примешиваются сигналы, которые возникают от раздражения чувствительных волосков на нашей коже, а это - быстрые А-альфа и А-бетта волокна. Сигналы смешиваются (а приходят они в одно и то же место), и ... наши центры путаются - не могут их разделить. И в результате боль затихает (пропадает совсем, либо заметно снижается её интенсивность).

Вот вам и правило, что назначение информации зависит лишь от путей: откуда и куда ведут нервные волокна. А оказывается, не только. Важно еще, по каким именно волокнам приходит это раздражение, да еще и их пространственное и временное соотношение (так называемый паттерн).

То есть, перефразируя это правило Эдгара, можно сказать, что информация приходящая по нервам, зависит не только от того откуда и куда он идёт, но и от всего пространственно-временного паттерна возбуждения, приходящего по этому нерву по разным нервным волокнам.
[Ответ][Цитата]
Vpolevoj
Сообщений: 1408
На: Нейрон
Добавлено: 15 май 16 22:19
Изменено: 15 май 16 22:21
Вот - нашел иллюстрацию (и к тому же, довольно красивую, на мой взгляд).



На этом графике представлены распределения активности по всего трем типам волокон в кожном нерве (А-бетта, А-дельта и С-) при воздействии на кожу: 1) прикосновения (давления: булавки - это иглы с шариками на концах); 2) холодом (причем в динамике 1 С0/сек); 3) воздушным потоком (подули); 4) иглами (боль); 5) теплом (тоже в динамике - 1 С0/сек).

Вот цитата.

"... из которого отчетливо видно, что каждый внешний раздражитель кожи вызывает появление в афферентных волокнах свой характерный поток, отличающийся по частоте, по количеству активных волокон определенного типа и по продолжительности активности. При этом физиологический механизм возникновения кодов при тактильных, холодовых и болевых раздражениях вполне понятен. Исключением оказался код тепла. Он резко отличается от всех кодов уменьшением фоновой активности механорецепторов, иннервированных миелинизированными волокнами.

Уменьшение фоновой активности на тепло отмечалось многими исследователями. Но теория специфичности не позволяла принять этот факт за код тепла. Только с помощью интегративных методов регистрации пространственно-временных характеристик афферентных потоков стало возможным идентифицировать его как код."

Интересной мне показалась также и концовка этой статьи.

"Сторонники теории специфичности рецепторов вынуждены были говорить о меченой линии, т.е. о нервном волокне, которое передает информацию только одной модальности. Если бы это было так, то в ЦНС, начиная со спинного мозга, должны были бы быть четыре специфических центра. Однако известно, что таких центров нет, что на втором нейроне заднего рога спинного мозга обнаружено огромное количество синаптических контактов от волокон механорецепторов сухожилий, мышц, суставов, сосудов и т.д.

К сожалению, эта унитарная теория специфичности, унаследованная от Бликса и Фон-Фрея с позапрошлого века, настолько внедрилась в наше представление, что даже в последних учебниках по физиологии, редактируемых К.В. Су­­даковым (Нормальная физиология. Курс физиологии функциональных систем, 1999), А.Д. Ноз­драчевым (Начало физиологии, 2002), Н.А. Агаджаняном (Основы физиологии, 2001) и др., в разделах «Рецепторы кожи» толкуется именно она — теория специфичности.

По-видимому, должно пройти много лет, чтобы в науке утвердились изложенные выше факты и правильно трактовались рассмотренные процессы. А жаль."

http://www.medicum.nnov.ru/nmj/2003/1/09.php
[Ответ][Цитата]
Vpolevoj
Сообщений: 1408
На: Нейрон
Добавлено: 19 май 16 11:45
Изменено: 21 май 16 22:59
Начинаю новую главу - химическую (как и обещал).

Открытие нейромедиаторов.

Отто Лёви - немецкий фармаколог и физиолог, открывший, что передача нервного импульса от нейрона к нейрону имеет химическую природу.

Впрочем, сама мысль о том, что сигналы от нейрона к нейрону передаются химическим способом, была высказана чуть раньше. Еще в 1901 году Томас Рентон Эллиот, стимулируя мышечную ткань адреналином и норадреналином, и вызывая тем самым её сокращение, впервые предположил существование нейротрансмитеров в нервно-мышечных синапсах, благодаря которым происходит передача нервного импульса к мышце.

И хотя прошло уже почти 20 лет с тех пор, как Томас Эллиот впервые предположил, что нервные импульсы передаются посредством химических медиаторов, к 1921 г. все еще не было получено окончательных доказательств в пользу существования этих веществ.

Свой самый главный эксперимент во всей своей жизни Лёви поставил на Пасху 1921 года. К тому моменту давний спор Гольджи и Рамон-и-Кахаля был благополучно разрешён в пользу Кахаля: нейроны не плавно перетекают из одного в другой, а разъединены синапсами. Но оставался вопрос: как сигнал передаётся от одного нейрона к другому. Вариантов было два: электричество или химия. Сам Лёви давно считал, что всё дело в химии, но никак не мог придумать эксперимент, которым это можно было бы доказать. Пришлось ему идти по стопам Менделеева и Кекуле, ждать ночи и озарения во сне. Дважды.

Лёви: «Однажды ночью … я набросал несколько пометок на клочке тонкой бумаги. Но утром я не смог расшифровать эти свои каракули. На следующую ночь, ровно в три часа, та же мысль вновь осенила меня. Это была схема эксперимента, призванного определить, верна ли гипотеза химической передачи импульса, высказанная мной 17 лет назад. Я тотчас встал с постели, направился в лабораторию и поставил простой эксперимент на сердце лягушки в соответствии с возникшей ночью схемой».

Эксперимент, ради которого расстались с жизнью две лягушки, действительно был очень изящным. Из лягушек были изолированы два бьющихся сердца. В одном из сердец был выделен блуждающий нерв (nervus vagus). Оба сердца омывались раствором Рингера — многокомпонентным физиологическим раствором с точно выдержанными концентрациями солей (NaCl, KCl, CaСl2). Блуждающий нерв возбуждался электрическим током, и ритм сердца замедлялся (так и должно было быть).

Но потом Лёви пипеткой брал омывающую первое сердце жидкость и добавлял в жидкость, омывающую второе сердце. Ритм второго сердца тоже замедлялся! Значит, в раствор попало вещество, передающее сигнал от блуждающего нерва к сердечной мышце. Возбуждая другой, симпатический нерв, Леви смог точно так же химически передать сигнал об ускорении сердечного ритма.


Схема эксперимента Лёви

Первое полученное им вещество (cубстанция блуждающего нерва), которое замедляло сердечный ритм, Лёви назвал "парасимпатином", но в дальнейшем оказалось, что это ацетилхолин (открытый еще в начале века сэром Генри Дейлом в экстракте спорыньи). Второе вещество, которое ускоряло сердечный ритм - "симпатин" - установил сам Лёви - им оказался старый знакомый — адреналин.

Удивительно, но на самом деле Лёви очень повезло как с лягушкой так и со временем его озарения. Поясним.

Наш герой, даром, что не француз, использовал в своих экспериментах обыкновенную съедобную лягушку (Rana esculenta), а, как сейчас стало известно, ее блуждающий нерв содержит в себе как возбуждающие сердечный ритм волокна, так и замедляющие его. Кроме этого, зимой-ранней весной, когда лягушки ещё в спячке, преобладают волокна-ингибиторы, и активность фермента ацетилхолинэстеразы, разлагающей ацетилхолин, на минимуме. Только эти два совпавшие по времени условия позволили Дейлу совершить своё чудесное открытие. Приснись ему вещий сон не на Пасху, а, скажем, на Троицу — очень сомнительно, что его эксперимент удался бы.

Собственно, с 1921 до 1926 года почти никому не удавалось воспроизвести этот эксперимент Лёви. Может, делали не в то время, может, не тех лягушек брали. И в результате, на XII физиологическом конгрессе в Стокгольме Лёви пришлось публично воспроизводить все свои "сердечные манипуляции". Получилось: 18 раз на одном и том же сердце. Это быт триумф!


Второй персонаж этой же саги - Сэр Ге́нри Ха́ллет Дейл - английский нейробиолог, получивший в 1936 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине (совместно с Отто Лёви) «за открытия, связанные с химической передачей нервных импульсов».

В течение первых лет работы в лаборатории Уилкама, руководителем которой он оставался на протяжении десяти лет, Дейл сделал два важных открытия, и оба – случайно. В ходе одного из экспериментов он заметил, что алкалоиды спорыньи конкурируют с эффектами гормона адреналина на артериальное давление. Обычно адреналин вызывает сокращение кровеносных сосудов и артериальное давление поднимается. Алкалоиды же спорыньи обусловливали отмену «эффекта адреналина», как назвал это явление Дейл. Полученные им результаты позднее легли в основу диагностического теста определения высокого артериального давления, вызванного опухолями надпочечников (феохромоцитома). Дейл также открыл гормон гипофиза - окситоцин, который способствует сокращению матки и стимулирует лактацию.

Присутствуя в 1907 году на конференции физиологов в Гейдельберге (Германия), Дейл наблюдал демонстрацию биологических эффектов экстракта спорыньи. Он пришел к выводу, что продемонстрированные эффекты были обусловлены загрязнением экстракта, и по возвращении в Лондон начал эксперименты для доказательства этой своей гипотезы. К 1910 году он и Баргер идентифицировали загрязняющее вещество – гистамин (биогенный амин), обнаруживаемый во многих животных и растительных тканях. Через четыре года Дейл опубликовал обширный обзор по физиологии ацетилхолина, другого вещества, которое он изолировал из спорыньи. Он описал удивительное сходство между биологическими эффектами ацетилхолина и электрической стимуляцией парасимпатических нервных волокон.

В 1927 году Дейл провел серию экспериментов с ацетилхолином. Он продемонстрировал, что ацетилхолин является нейротрансмиттером в нервных ганглиях вегетативной нервной системы и в терминальных (концевых) нервных окончаниях симпатической нервной системы.

===================================

Итак, "лёд тронулся". Роль химических веществ в процессе передачи информации от нейрона к нейрону (и другим тканям) была доказана.

Осталась пара вопросов. Сколько существует всего этих веществ, которые участвуют в этой передаче, и сколько таких веществ (нейромедиаторов) может передавать (использовать) один нейрон.

На второй вопрос, как это ни странно, ответил еще сэр Дэйл. Он сформулировал так называемый "принцип Дэйла", который можно выразить так: «Нейрон использует один и только один нейромедиатор для всех своих синапсов». То есть какой-то нейрон использует лишь дофамин, а какой-то — только ацетилхолин. Это значит, что все окончания аксона одного нейрона выделяют один и тот же медиатор. Отсюда правомерно выделение ГАМК-ергических, норадрен-ергических, холин-ергических и т.п. нейронов.

Впрочем, из принципа Дейла существуют исключения, например, некоторые популяции нейронов способны высвобождать два нейротрансмиттера одновременно (ГАМК-глицин; ацетилхолин-глутамат; допамин-глутамат) или классический нейротрансмиттер и сигнальный белок (ацетилхолин и вазоактивный интестинальный пептид; глутамат и динорфин). Дейла принцип

А вот на первый вопрос ответить оказалось намного труднее. На сегодняшний день открыто более сотни различных нейромедиаторов (и количество их всё время продолжает расти).

Все нейромедиаторы принято разделять на два типа: возбуждающие и тормозные (ингибирующие).

- возбуждающие: этот тип нейромедиаторов оказывает возбуждающее воздействие на нейрон. Они увеличивают вероятность того, что нейрон будет генерировать потенциал действия. К основным возбуждающим нейротрансмиттерам причисляют адреналин и норадреналин.

- ингибирующие: эти нейротрансмиттеры оказывают ингибирующее действие на нейрон; они уменьшают вероятность того, что будет выработан потенциал действия. Основными нейромедиаторами ингибирующего типа считаются серотонин и гамма-аминомасляная кислота (или ГАМК).

Некоторые нейротрансмиттеры, такие как ацетилхолин и дофамин, могут оказывать возбуждающий и подавляющий эффект в зависимости от типа рецепторов, которыми обладает постсинаптический нейрон.

Но и этим не ограничивается. Есть еще несколько видов нейромедиаторов с довольно экзотическим действием. Вот, к примеру, клетка Кохаля-Ретциуса - рано образующиеся нейроны, которые заселяют маргинальную зону коры мозга, эти клетки синтезируют и секретируют гликопротеин рилин. Рилин крайне важен для правильной миграции кортикальных нейронов. Показано, что рилин скапливается в аксональном сплетении клеток в «аксональных рилиновых резервуарах»


Клетка Кахаля-Ретциуса, зарисованная Рамон-и-Кахалем в 1891 году.


Любой из нейромедиаторов можно отнести к одному из шести типов:

1. Ацетилхолин
2. Аминокислоты: ГАМК, глицин, глутамат, аспартат.
3. Нейропептиды: окситоцин, эндорфины, вазопрессин и др.
4. Моноамины: адреналин, норадреналин, гистамин, дофамин и серотонин.
5. Пурины: аденозин, аденозинтрифосфат (АТФ).
6. Липиды и газы: оксид азота, каннабиноиды.


Выявить нейротрансмиттеры может быть довольно сложно. Хотя ученые и обнаружили, что нейромедиаторы содержатся в везикулах (мембранных пузырьках), но на самом деле выяснить, что за химические вещества хранятся в этих пузырьках, не так-то просто. Поэтому нейробиологи сформулировали целый ряд характеристик, по которым можно определить, является ли вещество в везикуле нейромедиатором:

- оно должно быть произведено внутри нейрона;
- в нейроне должны присутствовать проферменты;
- также в нём должно быть достаточное количество этого вещества для того, чтобы оказать воздействие на постсинаптический нейрон;
- это вещество должно быть выработано пресинаптическим нейроном, а постсинаптический должен обладать рецепторами, с которыми оно могло бы связаться;
- должен существовать механизм обратного захвата или фермент, который прекращает действие вещества.

Основные представители.

ГАМК – нейромедиатор тормозного типа, который прекрасно «глушит» чрезмерное возбуждение. Например, если у вас, скажем, завтра, важный день, то обычно бывает тяжело уснуть вечером, это происходит из-за избытка Глутамата и других естественных стимуляторов организма. В этом случае важно «остыть», успокоиться, расслабиться, сконцентрироваться, и помогает в этом ГАМК. Если его условно мало, то человек беспокойный и раздражительный.

Глутамат – антипод ГАМК. Главный возбуждающий нейромедиатор, это он не дает вам уснуть на паре или на работе, действует на NMDA и AMPA рецепторы. Особенно много его в периоды стрессов и нервозности. Глутамат помогает учиться! Обычно у холериков изначально чуть завышен этот медиатор, поэтому они схватывают информацию, как говорится, на лету, при наличии желания и нормальной выработке других медиаторов.

Глицин – младший брат ГАМК, всегда спешит на помощь. Действует на рецепторы NMDA, как и глутамат, тоже помогает усваивать информацию. На тело действует мягко, не вырубает, не вызывает сонливости, а снижает частоту пульса, давление, замедляет передачу сигналов к конечностям, от чего «под глицином» действия становятся плавными. Его концентрация частично регулируется биоритмами, ближе ко сну его больше.

Дофамин – главный мотиватор, заставляет вас ждать, надеяться. То странное чувство, когда завтра предстоит меганасыщенный интересный день, вы вечером лежите в кровати и никак не уснуть, фантазируете, планируете – это дофамин. С одной стороны, это не возбуждение, вам ведь не хочется двигаться, но и желания спать почти нет. Если такое состояние направить в учебу, если оно будет присутствовать изо дня в день – освоите хоть китайский, хоть фортепьяно. Большинство стимулирующих наркотиков влияют, в первую очередь на дофамин.

Ацетилхолин – помогает учиться и запоминать. Ацетилхолину абсолютно все равно, чему вы учитесь: играть в доту, матан, знакомиться с девушками или крутить солнце на турнике. Он закрепляет полученный опыт! Чем его больше, тем лучше усвоится информация. Добрая половина ноотропов, особенно Рацетамов, работает именно с ним, отсюда и берутся эффекты вроде «памяти» и «обучаемости».

Адреналин – стрессовый гормон, вырабатывается надпочечниками, затем попадает в кровь и мозг. Адреналин реально увеличивает силу и выносливость, но на определенный период, но головной мозг от него лучше не работает, скорее даже хуже. Зато этот гормон на отлично справляется с задачей выжить, где бы то ни было.

Норадреналин – можно сказать, что это положительный и разумный адреналин. На норадреналине «сидят как на игле» все любители экстрима и азартные игроки. По действию, он представляет комбинацию дофамина и адреналина. То чувство, когда хочется орать, танцевать, петь, когда нет ничего невозможного. Тоесть, это не эйфория, не счастье, но суперяркие события, которые запоминаются: необычное свидание, поездка на «американских» горках, прыжки с парашутом, выступление на каких-либо спортивных или неспортивных соревнованиях, чувство перед взлетом самолета, подъем на скалу и т.д. Во всех вышеперечисленных состояниях, с одной стороны, страшно и тревожно (никакой эйфории), но с другой – чувствуешь себя очень круто.

Серотонин – нейромедиатор и гормон, отвечает за удовольствие от жизни и еще за много каких вещей. Недостаток серотонина связывают с депрессиями. А вот причины депрессий, кроме объективных, до конца неизвестны. Считается, что если вы правильно питаетесь, общаетесь с людьми (друзья, противоположный пол), занимаетесь активной деятельностью и много времени проводите на солнце – то, с серотонином у вас все нормально. С точки зрения химии мозга – это и есть счастье. Так же серотонин ответственен за болевой порог. Чем вы счастливее, тем большую боль вы стойко переносите. Однако, много серотонина тоже плохо, это называется Серотониновый синдром, плюс в том, что его почти нереально получить без таблеток.

Итог: нейромедиаторы – это ЯЗЫК, на котором нейроны разговаривают друг с другом и со всеми другими органами организма, это целая химическая система, которая помогает нам лучше адаптироваться и приобретать индивидуальный опыт и знания.
Их точное количество до сих пор не известно.

(Источник: http://clevermind.ru/osnovnye-nejromediatory/)
[Ответ][Цитата]
Moor_Zeek
Сообщений: 401
На: Нейрон
Добавлено: 22 май 16 5:03

Всем привет

Vpolevoj, снимаю шляпу перед Вами, без всяких подколов
Перелопачивание монбланов информации по нейрофизио - внушает уважение.
Я в свое время занимался тем же самым. Именно поэтому имею свою точку зрения,
которую считают "пустышкой" некоторые "уважаемые теоретики". Ну, да бог с ними.

Занимаясь таким перелопачиванием на протяжении ряда лет, я обнаружил засаду.
Точнее, их много. Очень трудно фильтровать эти монбланы. Иначе говоря,
сложно понять, что представляет ценность, а что нет, потому что неизвестно,
в какой степени те или иные сведения можно использовать для конкретной разработки,
каким образом их применять, насколько важны физиологические детали и т.д. и т.п.

Иными словами, пока происходит описание "движения небесных тел", в том или
ином виде, такие описания могут занимать тысячи страниц. В то время, как
описание законов "небесной механики" займет несколько строк, зная которые,
можно воспроизвести все эти описания. И еще тысячи бог знает каких.
И в данном случае, нам неизвестны эти несколько строк.

Вы рассматриваете (пока) только уровень нейрона, откуда, что вполне логично,
должна быть синтезирована модель нейрона, в той или иной форме.
Но этот уровень моделирования должен быть согласован с уровнем "надсистемы" -
и так далее по иерархии, с тем, чтобы получить синергетический эффект.

Иначе говоря, свойства нейронов, при их взаимодействии, должны "родить" свойства
"надсистемы", которые, в свою очередь, приведут к формированию свойств
"над-надсистемы" и т.д. по всей цепочке - до самого верхнего уровня.

Возможно, что эти рассуждения вам ничего не дадут, но это то самое, к чему я пришел
в результате этих поисков и теперь у меня есть более-менее реальное представление
(с определенными пробелами), что ЭТО должно быть и как его реализовать.
Некоторые из этих компонентов описаны в коде и проверены на программной модели.
[Ответ][Цитата]
Vpolevoj
Сообщений: 1408
На: Нейрон
Добавлено: 24 май 16 0:30
Изменено: 24 май 16 0:33
Цитата:
Автор: Moor_Zeek

Вы рассматриваете (пока) только уровень нейрона, откуда, что вполне логично,
должна быть синтезирована модель нейрона, в той или иной форме.
Но этот уровень моделирования должен быть согласован с уровнем "надсистемы" -
и так далее по иерархии, с тем, чтобы получить синергетический эффект.

Иначе говоря, свойства нейронов, при их взаимодействии, должны "родить" свойства
"надсистемы", которые, в свою очередь, приведут к формированию свойств
"над-надсистемы" и т.д. по всей цепочке - до самого верхнего уровня.

Спасибо, Moor_Zeek, за добрые слова.

Но у меня цель другая.

Я хочу, как раз наоборот, показать невозможность этого пути - от нейрона к моделированию всей нервной системы, ввиду неполноты наших знаний о работе нейрона и всей нервной системы, и большого багажа заблуждений, накопившихся за более чем 100 лет.

Именно поэтому я так подробно (и с разных сторон) показываю те или иные этапы становления наших современных знаний в этой области - чтобы показать, по возможности, те пробелы и нестыковки, которые там есть. А их за 100 с лишним лет накопилось уже столько, что, на мой взгляд, делает процесс моделирования работы нервной системы, опираясь лишь на эти знания, попросту невозможным.

Это все равно, как шить костюм из гнилой ткани, которая при каждом движении "расползается" под руками - не за что зацепиться, и не на что опереться.

Так и в современной нейрофизиологии. Недаром и Бехетерева под конец своей жизни ударилась в мистику, и признала фактически непознаваемость мозга, и Черниговская, вот, поёт дифирамбы о том, какой мозг сложный объект, и тоже, по сути, признаёт его непознаваемость. Но всё это - довольно точно отражает состояние современной науки в этой области. Мы - в тупике.

Поэтому, для того, чтобы нам всё-таки выйти из этого тупика, нам нужно не "блуждать по нему", не перелопачивать тонны сырого материала, не штурмовать вершины Монблана, то есть, не изучать нейрофизиологию, поскольку ответов в ней, как мы видим, нет, а нужно "посмотреть на этот Лабиринт сверху", чтобы сразу увидеть, где у него Выход, и выстраивать стратегию своего движения уже с учетом того факта, что мы "знаем, где выход". А Выход - есть!

И если мы сумеем "выйти из этого Лабиринта", что в нашем случае означает, что мы сумеем построить действующий ИИ, то тогда и все (или большинство) знаний из Нейрофизиологии тоже получат своё объяснение и обоснование. То есть, в данном случае работает не прямой путь, а - обратный. Мы сначала должны понять КАК, и сделать действующий прототип ИИ, а уже потом, опираясь на понимание его работы, мы поймем и объясним работу нашей Нервной Системы (вплоть до нейронов).
[Ответ][Цитата]
Moor_Zeek
Сообщений: 401
На: Нейрон
Добавлено: 24 май 16 2:49
Изменено: 24 май 16 2:52
Цитата:
Автор: Vpolevoj
И если мы сумеем "выйти из этого Лабиринта", что в нашем случае означает, что мы сумеем построить действующий ИИ, то тогда и все (или большинство) знаний из Нейрофизиологии тоже получат своё объяснение и обоснование. То есть, в данном случае работает не прямой путь, а - обратный. Мы сначала должны понять КАК, и сделать действующий прототип ИИ, а уже потом, опираясь на понимание его работы, мы поймем и объясним работу нашей Нервной Системы (вплоть до нейронов).

Идти не обязательно "сверху". Можно двигаться с разных сторон.
С середины, в том числе. Возьмите цифровую схемотехнику.

Можно заниматься синтезом физических топологий транзисторов на подложке.
Можно заниматься синтезом схем на логических элементах (карты Карно и т.д.).
Можно заниматься синтезом типовых узлов (сумматоры, счетчики, дешифраторы и др.).

Если вы начнете разбираться с SM, то увидите, что существуют последовательные,
параллельные, с параллельным, групповым переносом и еще бог знает какие сумматоры.

Можно заниматься синтезом функц. блоков (блоки операций, управления, кэш и т.д.)
Можно заниматься синтезом системы в целом (ЦП, шины, контроллеры памяти и др.).

Каждый уровень можно как-то автономно проверять.
И как-то пытаться стыковать с другими уровнями.
[Ответ][Цитата]
Vpolevoj
Сообщений: 1408
На: Нейрон
Добавлено: 24 май 16 7:43
Цитата:
Автор: Moor_Zeek
Идти не обязательно "сверху". Можно двигаться с разных сторон.
С середины, в том числе.

Возьмите цифровую схемотехнику.

Можно заниматься синтезом физических топологий транзисторов на подложке.
Можно заниматься синтезом схем на логических элементах (карты Карно и т.д.).
Можно заниматься синтезом типовых узлов (сумматоры, счетчики, дешифраторы и др.).

Moor_Zeek, когда всё определено и известно, то тогда, действительно, можно двигаться с разных сторон.

Возьмем ту же схемотехнику.

Можно разрабатывать новые элементы (транзисторы, тиристоры и т.д.), экспериментируя с новым типом подложки, разными включениями, технологиями изготовления и пр. Это - путь снизу.
Можно проектировать разные микросхемы: сумматоры, инверторы, дешифраторы и пр. Это, так сказать, средний путь.
А можно рисовать различные цифровые электронные схемы: контроллеры, вычислители, компьютеры и т.д. Это у нас будет путь сверху.

И какой бы путь мы ни выбрали - сверху ли, снизу ли, или сразу с середины - он всегда будет приводить к одному и тому же - к созданию действующего образца. Потому что, в данном случае, нам всё известно: и физические законы, на которых основана наша схемотехника, и принципы её работы, и, главное, у нас есть понимание того, ЧТО мы хотим сделать. Поэтому, как в том анекдоте, сколько раз ни собирай, всё равно "получается пулемёт".

Наша же ситуация осложняется для нас тем, что нам, напротив, ничего не известно: мы не знаем, на каких элементах основана интеллектуальная деятельность (лишь предполагаем, что на нейронах - но это всего лишь такая гипотеза), кроме того, даже если считать, что это так, то все равно мы не знаем, как именно они это делают, мы не понимаем принципов их работы; далее, мы не понимаем, как из этих нейронов (даже если брать в рассмотрение только их) складываются действующие ансамбли, как они организуются и чем управляются; ну и наконец, мы не понимаем главного - мы не знаем и не понимаем, ЧТО из себя представляет Интеллект и наше Мышление. То есть, мы не знаем, из чего состоит НИЖНИЙ уровень, мы не понимаем, как организован СРЕДНИЙ уровень, и понятия не имеем, ЧТО из себя представляет уровень ВЕРХНИЙ.

А так - да, можно двигаться откуда угодно: хоть сверху, хоть снизу, хоть с середины. Вот только в этом случае, в отличии от схемотехники, результат тоже будет одинаковым и вполне предсказуемым - никто никуда не придёт. Что мы и наблюдаем повсеместно.

Вот поэтому, наверное, люди пробуют подобраться к решению этой проблемы с разных сторон: кто - нейроны изучает и моделирует, кто - нейросети (и нейронные ансамбли) варганит, а кто - различных интеллектуальных агентов создает.

Но выход, как мне кажется (нет, не в синтезе всех этих направлений, не в их объединении, а) - только СВЕРХУ. Нужно представить всю систему, которую мы собираемся сделать, ОЧЕНЬ и ОЧЕНЬ КРУПНОБЛОЧНО, обозначив буквально лишь её самую суть. Тем самым мы ответим на вопрос, ЧТО мы собираемся сделать. А дальше нам останется только ответить на вопрос - КАК.
[Ответ][Цитата]
Vpolevoj
Сообщений: 1408
На: Общая концепция
Добавлено: 25 май 16 8:26
Изменено: 25 май 16 8:34
Так совпало, что сегодня для меня соединились сразу два поста: первый - про роботов на основе МИВАР, и второй - из темы "Тест для AI".

Тему "Тест для AI" я почему-то пропустил (правда, её обсуждение длилось недолго: с 27.11.14 по 07.12.14 - мог и просмотреть), но благодаря стараниям rrr3, который поднял эту тему, я смог с ней познакомиться. Привожу финальную цитату.

Цитата:
Автор: void

Можно сказать более гуманитарно:

ЕИ это система способная к обучению (аппроксимации) и эффективно находящая экстремумы (цели), в семантическом фазовом пространстве.

Или совсем высокоуровнево:

ЕИ учится и достигает целей.


Как видите, void здесь даёт своё определение Интеллекту (правда, в его определении фигурирует ЕИ, но будем считать, что он имеет ввиду Интеллект как таковой).

Что можно сказать по поводу данного им определения.

С одной стороны - всё верно. Интеллект - это то, что способно к обучению (учится), и умеет решать задачи (достигает Цели).

Но с другой стороны - это сильно приближенное определение Интеллекта, так сказать, первое приближение. К тому же, он несколько опоздал с этим определением, поскольку действующую Модель Интеллекта, основанного на этом (или подобном этому) определении, я уже сделал. Это так называемый Интеллект Первого уровня, или - Подсознание. Я сделал даже чуть более того, так сказать, с запасом, поскольку в моей Модели есть не только процессы обучения и возможности аппроксимации (нахождения решений), но и процессы забывания, и возможность переучиваться, что тоже, на мой взгляд, имеет место.

Первая же тема - про МИВАР, мне показалась интересной тем, что там, во-первых, заявляется, что наконец-то Искусственный Интеллект создан (ура!), механизм логического мышления располагается в особом блоке, который ими назван РАЗУМАТОР, что, согласитесь, очень символично. А во-вторых, ими сделан робот, который может действовать достаточно автономно, и при этом управлять еще 6-ю маленькими вспомогательными роботами.



Обратите внимание. По их представлениям, по-настоящему автономные роботы:
1) понимают естественный язык (Речь);
2) логически мыслят;
3) самостоятельно принимают решения;
4) не зависят от Человека-оператора.

А вот и сам робот.



Но не создаётся ли у вас ощущения, что тут явно чего-то не хватает? Не знаю, как у вас, а у меня такое ощущение есть. И вот почему.

Представьте, что вы работаете с подобным роботом. Привезли вас с ним на участок (место аварии, подводный трубопровод, химический завод и т.д.). Выгрузили вы его из контейнера (или где он там лежал, когда его перевозили с места на место), включили. Что он будет делать? Правильно - ничего, так как не поступало никакой команды. Но вот, предположим, такие команды ему поступили (заметьте, с помощью обычной речи, то есть, голосом). Что он будет делать? Если команд и объяснений для него окажется достаточно, то он, по моим представлениям, приступит к выполнению задания.

Действует он, как уже было заявлено, практически автономно. Это значит, что он сам оценивает текущую обстановку, сам принимает решения, и сам же действует в зависимости от поставленной ему Цели. Что тут скажешь - молодец!

Нас интересует другое: Интеллект ли это, или все же еще не Интеллект.

Как определить?

Представим себе дальше. Вот этот робот (допустим, успешно) выполнил поставленную перед ним Задачу, и благополучно вернулся на Базу. Что он будет делать дальше? Правильно - опять ничего! Так как САМОСТОЯТЕЛЬНОГО поведения у него нет, и даже не предусмотрено, в контакт с людьми он не вступает (если это не входит в его задачу), отношения не поддерживает. Такой вот себе "интеллектуальный инструмент" - и всё.

А что нужно? Что мы хотим, чтобы было, для того, чтобы мы могли сказать, что вот это теперь, да, НАСТОЯЩИЙ ИНТЕЛЛЕКТ?

Чтобы он с нами разговаривал (тест Тьюринга)? И да, и - нет. Поскольку разговаривать с нами он должен - спора нет - и понимать нашу речь, и вступать с нами в диалог сам - по своему желанию - всё так. Но вот только нам еще хочется, чтобы он нас при этом ПОНИМАЛ. То есть, нам мало, чтобы ИИ с нами ГОВОРИЛ, нам нужно, чтобы он нас ПОНИМАЛ.

А что это такое, понимание? Это означает, что у этого робота должна быть одинаковая с нами Модель Мира (или близкая к ней, во всяком случае, согласованная), и мы бы, обмениваясь с ним СЛОВАМИ, апеллировали бы при этом к одним и тем же понятиям, общим для обеих Моделей: и его и нашей.

Но для этого у робота должна быть такая же Модель Мира, как и у нас, а это значит, что он и жить, и действовать должен точно так же, как и мы, иначе наши Модели неизбежно разойдутся (что, рано или поздно, всё равно произойдёт, но для начала всё же нужно попытаться их согласовать между собой, хотя бы на время).

А для этого нужно сделать так, чтобы у этого робота была бы не только среда обитания одинаковая с нами, не только сенсоры и возможности действий одинаковые или похожие на наши, но и, что, на мой взгляд, более важно для взаимного общения - у него с нами должны быть одинаковые ЦЕННОСТИ, иначе мы с ним друг друга никогда не поймём. И его "логика" по многим вопросам будет для нас неприемлема. Поскольку для нас "логичное" решение не всегда самое лучшее, так как иногда оно противоречит нашим условным ценностям и установкам (что не логично, зато, "правильно").

А вот для того, чтобы этот робот разделял бы с нами наши ценности, нужно его поместить не просто в ту же физическую среду (в объективный мир), а в ту же социальную среду, в которой живем и мы сами, и заставить его тем самым принять наши "правила игры". Нужно сделать так, чтобы он не просто умел бы ориентироваться в физическом (в объективном) мире, но и чтобы он жил в нашем (в субъективном) мире вместе с нами.

Вот когда (и если) мы сумеем это сделать, то только тогда можно будет сказать, что мы создали Искусственный Интеллект.

Вот вам и тест достойный ИИ.
[Ответ][Цитата]
victorst
Сообщений: 821
На: Поиск новых идей - пути выхода из кризиса
Добавлено: 25 май 16 9:20
Изменено: 25 май 16 9:25
Про Мивар можете успокоиться. Я участвовал этой весной в их конкурсе миварных технологий. Вместо положенных 5 минут на доклад со мной по скайпу общалась обширная конкурсная комиссия около часа. В живом диалоге я общался и с Варламовым. Они составили предстваление обо мне, я - о них.
Один из сотрудников этой компании удивился, что какой-то деревенский парень из сибирской глухомани общается с ними на равных, как будто я работаю в соседнем с ними офисе в центре Москвы.
Странно, но их секретарша не сообщила мне о результатах конкурса, хотя обещала это сделать до 15 мая. Я так понял, что выбыл из конкурса потому, что, по мнению их спонсоров я не представлял команду, а лишь себя одного.
Относительно свежих презентаций от Мивара насчет автономных роботов у меня имеется собственное мнение, скорее всего ошибочное. А мнение такое: они имеют всего лишь одну из реализаций движка продукционных правил, которую оборачивают умными и заумными терминами, чтобы запутать потенциальных инвесторов и попилить народные денежки через Сколково. Ничего общего с СИИ тут близко не пробегало. Я ознакомился с демо-версией их основного продукта. Мне небольших намеков было достаточно, чтобы понять суть их системы.
Вот и весь сказ.
[Ответ][Цитата]
TimKruz
Сообщений: 323
На: Общая концепция
Добавлено: 26 май 16 3:53
Цитата:
Интеллект - это то, что способно к обучению (учится), и умеет решать задачи (достигает Цели).

ИМХО: интеллект - это механизм, принимающий на вход поток информации, и выдающий на выход поток информации в соответствии с той информацией, которая поступила на его вход ранее. Технически этот механизм можно описать как "пространственно-временная последовательно-параллельная память". При этом "силу" интеллекта определяет сложность операций над информацией внутри памяти интеллекта. А понятия "обучение", "учиться", "задача" и "цель" придуманы человеком и в природе не существуют.

Цитата:
Что он будет делать? Правильно - ничего, так как не поступало никакой команды.

Что он будет делать после включения зависит от того, как его обучили (запрограммировали). Он может ничего не делать, как слепоглухонемой ребёнок, в случае, если на его сенсоры поступает слишком мало информации или его насильно обучили ничего не делать. В противном случае после включения он начинает взаимодействовать со средой обитания в соответствии с имеющимися у него знаниями. Да, робот с чистой памятью тоже ничего не будет делать, но мы подразумеваем, что для практического использования его уже многому обучили.

По сути, "командой" является любая информация из внешней среды - например, "мимо пролетела бабочка". И робот будет отвечать на все эти команды - скажем, "повернуть голову в сторону бабочки".

Цитата:
Что он будет делать дальше? Правильно - опять ничего! Так как САМОСТОЯТЕЛЬНОГО поведения у него нет, и даже не предусмотрено

Опять же это зависит от того, как его обучили. Самостоятельность проявляется в том, что он САМ выполняет все команды своей среды обитания, в том числе команды людей.

Цитата:
Но вот только нам еще хочется, чтобы он нас при этом ПОНИМАЛ. То есть, нам мало, чтобы ИИ с нами ГОВОРИЛ, нам нужно, чтобы он нас ПОНИМАЛ. А что это такое, понимание?

Понимание - это соотношение образов-слов с остальными образами в памяти. То есть, если робот знает слово "вода", у него есть датчики влажности и он когда-то трогал воду, при чём при этом ему сказали "это вода" - значит, робот понимает, что означает слово "вода", то есть вспоминает свои ощущения от контакта с водой, когда он слышит это слово. Это я говорю из опыта обучения слепоглухонемых детей (не мой опыт, конечно, просто в книжке читал).

Цитата:
у него с нами должны быть одинаковые ЦЕННОСТИ, иначе мы с ним друг друга никогда не поймём

"Ценности" - тоже выдуманное человеком слово, в природе это слово не существует. Если быть точным, понятие ценностей человек приобретает, живя среди людей и взаимодействуя с ними.

Цитата:
А вот для того, чтобы этот робот разделял бы с нами наши ценности, нужно его поместить не просто в ту же физическую среду (в объективный мир), а в ту же социальную среду, в которой живем и мы сами, и заставить его тем самым принять наши "правила игры". Нужно сделать так, чтобы он не просто умел бы ориентироваться в физическом (в объективном) мире, но и чтобы он жил в нашем (в субъективном) мире вместе с нами.

Это правильное утверждение. Но помимо жизни в социуме, он должен иметь похожие на наши органы чувств и органы-эффекторы, чем больше - тем лучше, иначе ему будет тяжело понимать нас, как слепой/глухой/слепоглухонемой не может понять некоторые слова, т.к. ему не хватает соответствующих чувств.

Однако тут мы говорим о человекоподобном интеллекте. А ведь интеллект может быть совсем иным! Скажем, инопланетяне, даже имея похожие на наши органы чувств, но живя в другой среде обитания, будут мыслить не так, как мыслит типичный человек. Да что там инопланетяне - люди разных национальностей и даже разных профессий чаще всего с трудом понимают чувства друг друга, даже если выучили чужой язык или знают все профессиональные термины! Почему? Потому что их обучили разные среды обитания. Однако мы ведь не утверждаем, что китайцы не имеют интеллекта потому, что говорят и думают на китайском, а не на русском!

Вот так и робот может не понимать человеческую речь (общаясь и думая с помощью другой речи, другого языка, при чём аналогичные роботы будут его понимать) и не разделять человеческие ценности (скажем, военный робот не будет считать убийство человека чем-то плохим), являясь при этом вполне себе интеллектом, возможно даже сильным, может, даже сильнее человеческого.
[Ответ][Цитата]
Luarvik.
Сообщений: 17287
На: Общая концепция
Добавлено: 26 май 16 7:31
Цитата:
Автор: TimKruz
Самостоятельность проявляется в том, что он САМ выполняет все команды своей среды обитания, в том числе команды людей.

Мало самостоятельности в том, чтобы делать то, что приказано.
Самодетерминация поведения в ситуации выбора - вот это уже кое-что.
Ну и не только выполнение, но и планирование командной последовательности тоже САМ.
Цитата:
Автор: TimKruz
Понимание - это соотношение образов-слов с остальными образами в памяти.
...
Однако мы ведь не утверждаем, что китайцы не имеют интеллекта потому, что говорят и думают на китайском, а не на русском!

Почему всегда, когда говорят о понимании, имеют в виду понимание языка и вербальное мышление вообще ? Разве больше понимать нечего и нечем ?
[Ответ][Цитата]
Vpolevoj
Сообщений: 1408
На: Общая концепция
+1
Добавлено: 26 май 16 9:25
Цитата:
Автор: Vpolevoj
нам еще хочется, чтобы он нас при этом ПОНИМАЛ
Цитата:
Автор: TimKruz
Понимание - это соотношение образов-слов с остальными образами в памяти.

То есть, если робот знает слово "вода", у него есть датчики влажности и он когда-то трогал воду, при чём при этом ему сказали "это вода" - значит, робот понимает, что означает слово "вода", то есть вспоминает свои ощущения от контакта с водой, когда он слышит это слово.

По поводу понимания.

Я тут недавно столкнулся с одним примером, и вот, пока след от этого столкновения у меня не угас, воспользуюсь им (пример не мой).

Когда мы говорим "мясо", то все мы представляем себе этакий кусок говядины (или свинины), сочный, увесистый, с проступающей свежей кровью (и с совсем небольшими прослойками жира или жил). То есть, слово "мясо" у всех у нас ассоциируется примерно с одним и тем же объектом, причем, в достаточной степени одинаковым для всех.

Но вот будет ли у нас при этом одинаковое "понимание"?

Скажем, кухарка (или домохозяйка, что тоже самое), когда говорит "мясо", то думает при этом, что она из этого мяса сделает, то есть, приготовит. И когда она выбирает для себя кусок мяса на рынке, то она рассуждает примерно так: вот эту косточку я пущу на суп, жилы и обрезки - в фарш, на котлеты, а вот этот ровный край можно будет отрезать, и сделать из него чудесные отбивные. То есть, "мясо" для неё - это прежде всего продукт питания - пища.

Но возьмем теперь для примера, скажем, повара ресторана (шеф-повара). И вроде бы, он должен смотреть на мясо примерно так же, как и кухарка, однако... это не так. Ведь повару не нужно будет самому это всё есть, и не нужно приготовленным им продуктом кормить свою семью, - он должен уметь приготовленное им блюдо ВЫГОДНО ПРОДАТЬ, и поэтому он смотрит на мясо совсем другими глазами. И если ему, скажем, тоже нужно сварить бульон, то он не будет отрезать от цельного куска мяса часть "на бульон", он пойдет и купит (а еще лучше - закажет) дешевые субпродукты, так как конечный пользователь не видит, из чего варится его бульон, а ему нужно его ПРОДАТЬ, только и всего, а значит, чем дешевле обойдётся ему исходное сырьё - тем лучше.

То же самое и с фаршем для котлет. Он не будет специально отрезать от цельного куска мяса отдельные части "на фарш" - он либо закажет готовый фарш (что вряд ли), либо будет пускать в дело все имеющиеся у него отходы мясного производства, с добавлением специй, конечно же, и при помощи различных ухищрений. Принцип тот же: дешево купить - дорого продать.

А вот на цельный кусок мяса он будет смотреть очень пристально. Потому что он будет прикидывать, что именно он сможет из него сделать и сколько порций, и кому он сможет это блюдо продать (и за сколько), поэтому он, скорее всего, выберет самый лучший кусок, даже если он будет самый дорогой, но постарается потом продать его за сумму в два, в три, а то и в пять или в десять раз дороже, чем он его купил.

То есть, для повара ресторана (шеф-повара) "мясо" - это прежде всего сырьё для приготовления дорогого блюда.

Возьмём теперь торговца. Для него "мясо" - это всего лишь еще один вид товара. Есть, к примеру, овощи, рыба, хлеб, бакалея, а есть - мясо. Тоже - товар. Со своей спецификой, конечно, но - товар.

А для производителя, скажем, для заводчика крупного рогатого скота, то же самое "мясо" - это конечный продукт его производства. Которое его, по сути, мало интересует, так как у него в основном другие проблемы и трудности, а "мясо" для него - это итоговый показатель эффективности деятельности его предприятия. Сколько он смог произвести "мяса", за сколько продать, и насколько вырученные от продажи "мяса" средства покрывают его издержки. То есть, "мясо" для него - это конечный продукт его производства.

И так далее (не буду расписывать дальше). Поскольку есть еще понятия "мяса" в играх, в военных действиях и в других отвлеченных от мясного производства областях.

Как видите, когда мы произносим слово "мясо", даже если мы представляем себе при этом одинаковый предмет, то "понимание" у нас у всех будет разным. Потому что оно связано прежде всего с той сферой деятельности, которой занимается данный человек.

Цитата:
Автор: Vpolevoj
у него с нами должны быть одинаковые ЦЕННОСТИ
Цитата:
Автор: TimKruz
"Ценности" - тоже выдуманное человеком слово, в природе это слово не существует. Если быть точным, понятие ценностей человек приобретает, живя среди людей и взаимодействуя с ними.

Именно.
Понятие "ценности" человек приобретает, живя среди людей и взаимодействуя с ними.

И именно поэтому, наблюдая за "ценностями", мы можем понять, имеет ли тот или иной робот Интеллект, или нет, потому что "приобрести "ценности" он может только живя среди людей и взаимодействуя с ними".

Цитата:
Автор: Vpolevoj
нужно его поместить в ту же социальную среду, в которой живем и мы сами
Цитата:
Автор: TimKruz

Это правильное утверждение.

Однако тут мы говорим о человекоподобном интеллекте. А ведь интеллект может быть совсем иным!

Скажем, инопланетяне, даже имея похожие на наши органы чувств, но живя в другой среде обитания, будут мыслить не так, как мыслит типичный человек. Да что там инопланетяне - люди разных национальностей и даже разных профессий чаще всего с трудом понимают чувства друг друга, даже если выучили чужой язык или знают все профессиональные термины! Почему? Потому что их обучили разные среды обитания. Однако мы ведь не утверждаем, что китайцы не имеют интеллекта потому, что говорят и думают на китайском, а не на русском!

Вот так и робот может не понимать человеческую речь (общаясь и думая с помощью другой речи, другого языка, при чём аналогичные роботы будут его понимать) и не разделять человеческие ценности (скажем, военный робот не будет считать убийство человека чем-то плохим), являясь при этом вполне себе интеллектом, возможно даже сильным, может, даже сильнее человеческого.

Это верно.
И я думаю, что так и произойдёт.

Но поначалу люди будут делать "человеко-подобных" роботов, с такими же как у нас органами чувств, с такими же ногами-руками, глазами-ушами, ртом и что там еще у нас есть... мышлением, в конце-концов. Но потом, как известно, аппетит приходит во время еды, начнут навешивать ему различные датчики (радиации, ультрафиолета и т.д.), актуаторы, менять форму его тела, обеспечивать средствами связи и т.д. И в итоге получится нечто другое - совсем не человек. Да и мышление у этого получившегося монстра будет не человеческим - иным.

Поймём ли мы друг друга?
[Ответ][Цитата]
Luarvik.
Сообщений: 17287
На: Общая концепция
Добавлено: 26 май 16 12:18
Цитата:
Автор: Vpolevoj
... когда мы произносим слово "мясо", даже если мы представляем себе при этом одинаковый предмет, то "понимание" у нас у всех будет разным. Потому что оно связано прежде всего с той сферой деятельности, которой занимается данный человек.

Разный "контекст" и "понимание в контексте" разное, ничего удивительного - свита играет короля. Есть один сущностный аспект мяса и пространное множество его утилитарности.
[Ответ][Цитата]
TimKruz
Сообщений: 323
На: Общая концепция
Добавлено: 27 май 16 6:35
Цитата:
но и планирование командной последовательности тоже САМ

Стоит заметить, что дети планировать не умеют, если не ошибаюсь, они живут единомоментными желаниями ("хочу игрушку!" а не "хочу игрушку, чтобы так-то и так-то играть с ней"), их нужно сначала научить этому навыку. А вот дальше - да, начинают планировать сами.

Цитата:
Почему всегда, когда говорят о понимании, имеют в виду понимание языка и вербальное мышление вообще ? Разве больше понимать нечего и нечем ?

Потому что язык (вербальный, жестовый, сигнальный) - это единственный способ коммуникации между людьми. Это связующий мост между восприятием мира одного человека и восприятием того же мира другим человеком. Т.е. любое чувство, которое есть у обоих взаимодействующих людей, можно описать единицами языка, поэтому понимать остаётся только тот или иной язык.

Что интересно, полушария мозга тоже имеют свой язык коммуникации между собой. Это подтверждается тем, что у людей с разделённым мозгом полушария стараются наладить новый способ коммуникации: например, когда левое полушарие дёргает правым веком два раза, правое полушарие регистрирует этот сигнал и интерпретирует его в соответствии с текущим ощущением окружающей среды. Насколько сложным может быть этот язык и зачем он вообще нужен полушариям (для синхронизации, я думаю? Это же как два мозга, которым нужно иметь одинаковую картину мира) - неизвестно, эта тема мало исследована.

Цитата:
Цитата:
Понимание - это соотношение образов-слов с остальными образами в памяти.

Как видите, когда мы произносим слово "мясо", даже если мы представляем себе при этом одинаковый предмет, то "понимание" у нас у всех будет разным. Потому что оно связано прежде всего с той сферой деятельности, которой занимается данный человек.

Это не противоречит моему утверждению. Просто слово "мясо" ассоциируется не только с образом куска мяса (который у разных людей похож), но и с профессиональными/житейскими образами, типа "такой-то товар" у торговца или "такой-то ингредиент" у повара. Да, эти образы имеют разный уровень (образ предмета ниже образов его использования, я думаю), но технически они ничем не отличаются (они записаны в память разными группами нейронов, но эти группы состоят из одинаковых типов нейронов).

Цитата:
И именно поэтому, наблюдая за "ценностями", мы можем понять, имеет ли тот или иной робот Интеллект, или нет

Но ведь интеллект или хотя бы его зачаток может быть и у индивида, не состоящего в нашем социуме. Вот у Маугли есть интеллект или нет? Или у обезьяны? Вероятно, есть. А какие у них ценности? Уж точно не человеческие (или подобные человеческим, но примитивные).

Цитата:
потом, как известно, аппетит приходит во время еды, начнут навешивать ему различные датчики (радиации, ультрафиолета и т.д.), актуаторы, менять форму его тела, обеспечивать средствами связи и т.д.

Это уже сейчас происходит. Робот хорош тем, что на него можно быстро и просто повесить любое оборудование.

Интересно то, что с развитием медицины и биологии человек научится так же быстро модифицировать своё тело, навешивая новые органические или механические органы. Такие модификации возможны, потому что мозг принимает и учится пользоваться любыми органами, нужно лишь правильно де-/кодировать сигналы, т.е. правильно подключить орган к нервной системе.

Цитата:
Поймём ли мы друг друга?

В чём-то будет понимание (скажем, "красный цвет" понятен и зрячему человеку, и роботу с видеокамерой), а в чём-то полного понимания не будет (скажем, "вкус радиации" - как это? А робот с дозиметром это чувствует), но с помощью метафор примерное понимание всё-таки будет ("вкус радиации - это как ржавчина, только с кислинкой" - уже понятнее, но не до конца, я думаю).

Цитата:
А понимание это знание применённое к целеполаганию. Знать и понимать - разные вещи

Не понимаю, что означает "целеполагание" в данном контексте?

Понятие "цель" придумано человеком. В природе целей как таковых нет (младенец дышит и сосёт не потому, что "поставил себе цель выжить и стать в 20 лет полноценным человеком", а потому, что такое поведение закодировано в его ДНК). Т.о. остаётся только знание.

Но знание слова без всех остальных чувств - это просто знание, да. Вот когда индивидум пережил чувства, связанные с обозначающим их словом, тогда к нему приходит понимание - чем является это слово.

Цитата:
Цели для робота ставит человек, по этому робот реализует понимание человека.

Если понимать "цель" как "ситуация, к которой стремится индивидуум", тогда робот тоже может "ставить себе цели" - например, робот ставит цель "доехать до точки Б", и это является промежуточной целью в достижении поставленной человеком цели "перевести объект Х из точки А в точку Б". Полностью автономный робот может ставить произвольные цели из набора тех, которым обучил его человек - например, робота-дворника научили ставить цель "убрать мусор" каждые 24 часа, и, т.о., робот ставит перед собой эту цель каждый день. Без обучения ни робот, ни человеческий ребёнок ставить цели не умеет.
[Ответ][Цитата]
 Стр.42 (60)1  ...  38  39  40  41  [42]  43  44  45  46  ...  60<< < Пред. | След. > >>