9. Моделирование памяти и вычислительных систем

9. Моделирование памяти и вычислительных систем

На пути к созданию искусственного мозга

Важнейшим объектом исследования нейрокибернетики является самая сложная биологическая система – человеческий мозг. Исследуя процессы, происходящие в головном мозге, можно изучить совокупность операций, которые приводят человека к решению творческих задач. Несмотря на сложность этой проблемы, творческие процессы познаваемы, как и любые другие процессы, происходящие в природе.

Мозг обладает способностью сопоставлять, анализировать и обобщать получаемую им информацию, а запоминает лишь наиболее важную её часть. После закрепления информации память человека освобождается для новых потоков информации. Одно из основных проявлений памяти заключается в способности узнавания и воспроизведения. Человек может закрыть глаза и воспроизвести в своей памяти картину, которую он видел в прошлом. Можно через несколько десятков лет показать этому человеку часть фотографии этой картины, и он сразу же узнает и воспроизведёт в своей памяти всю её целиком.

Наши сведения о структуре и функциях мозга в настоящее время ещё весьма неполны, зачастую они основаны лишь на догадках. О мозге мы знаем значительно меньше, чем о других органах живого существа. Каждый из нас необычайно мало использует возможности своей памяти.

Человек всегда помнит больше, чем ему кажется. По свидетельству современников, Юлий Цезарь и Александр Македонский знали в лицо и по имени всех своих солдат, а ведь их было очень много – 30 тыс. А. Алёхин помнил все сыгранные шахматные партии и, не глядя на доски, мог одновременно играть более чем с 20 партнёрами.

Сейчас никто не в состоянии дать исчерпывающий ответ на все вопросы, связанные с деятельностью мозга: 6 механизме памяти, об удивительной системе произвольного доступа к огромным запасам информации, хранящейся в мозгу, о гибкости и надёжности памяти человека. Но великий русский физиолог И. М. Сеченов, очень хорошо понимавший титаническую трудность проблемы, утверждал, что предпосылки для понимания функций мозга состоят в «…строгом разборе его машинности».

Успехи кибернетики и бионики – лучшее доказательство справедливости этого тезиса. Новым наукам, развиваемым совместными усилиями физиологов, математиков и специалистов по электронике, союз которых оказался чрезвычайно плодотворным, по плечу любая задача. Рано или поздно учёные смогут узнать самые сокровенные тайны мозга.

Решение сложных задач с помощью электронных систем невозможно без устройств памяти. Все автоматы, о которых мы рассказали выше, хорошо умеют разбираться в потоках сигналов, поступающих на входы. Но, к сожалению, эти автоматы не извлекают уроков из своей деятельности. Один и тот же сигнал или совокупность сигналов вызывают у автомата всегда одну и ту же реакцию. А ведь известно, что наиболее интересными видами деятельности являются такие, которые используют память. Знающий, т.е. помнящий, действует лучше, чем незнающий. И если мы хотим, например, моделировать сложные поведенческие черты живых организмов, нам следует заняться конструированием устройств памяти автоматов.

Учёного-кибернетика мозг интересует прежде всего как пример разумной машины, созданной самой природой. Кибернетики пытались подойти к этой задаче с позиций физиологов. Мозг человека оказался настолько сложной системой, что разобраться в деталях его работы было невозможно. И только аналогия в работе мозга и вычислительной машины наметила подход к решению этой сложнейшей проблемы.

Создавая первые ЭВМ, инженеры мало знали о строении мозга. Они стремились создать машину, которая бы быстро и точно могла производить вычисления. Сходство ЭВМ с человеческим мозгом было обнаружено позже, когда физиологи при изучении мозга стали сравнивать известные им факты с тем, что они узнали от специалистов по вычислительной технике.

Прежде всего физиологи обратили внимание на бинарность в поведении нервной системы. Оказывается, каждое нервное волокно в любой момент либо «включено», либо «выключено». Оно либо активно и при этом проводит сигнал возбуждения, либо пассивно и сигнала не проводит. Насколько смогли определить физиологи, у нервных волокон не существует никакого промежуточного состояния.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Модель и моделирование

Из книги Занимательная анатомия роботов автора Мацкевич Вадим Викторович

Модель и моделирование Современные научно – технические исследования и промышленное строительство ведутся с огромным размахом, и на них затрачивается много средств (вспомним хотя бы о космических исследованиях). Поэтому ошибки или просчёты могут привести к


4. Моделирование речи

Из книги НЕТ автора Маркуша Анатолий Маркович

4. Моделирование речи Искусственная речь и связанные с ней проблемы Говорящие машины уже существуют. Словарь их пока небольшой и состоит из слов, произнесённых человеком и записанных на магнитный барабан. Наиболее известный тому пример – говорящие часы, работающие на


5. Моделирование слуха

Из книги Создаем робота-андроида своими руками [litres] автора Ловин Джон

5. Моделирование слуха Бионика и слух Исключительное значение для роботостроения имеет совершенствование технических приборов, воспринимающих звуковые сигналы. Звук быстро позволяет передавать командные и управляющие сигналы. Разработка новых систем слуха, пригодных


Моделирование систем слуха

Из книги Феномен науки [Кибернетический подход к эволюции] автора Турчин Валентин Фёдорович

Моделирование систем слуха Прежде чем приступить к конструированию устройства слуха роботов, смоделируем отдельные элементы этих систем.На рис. 34 – 37 показаны схемы усилителей звуковой частоты.Начинать конструирование моделей слуховых систем лучше всего с


6. Моделирование зрения

Из книги Мир Авиации 1999 03 автора Автор неизвестен

6. Моделирование зрения Специалисты в области бионики ведут работы по моделированию некоторых функций человеческого глаза. Создана электронная модель сетчатки, воспроизводящая работу фоторецепторов в центральной ямке и на периферии, предложено устройство, аналогичное


ПАМЯТИ ТОВАРИЩЕЙ МОИХ ЛЕТЧИКОВ, ВЕРОЙ И ПРАВДОЙ ПОСЛУЖИВШИХ НАШЕМУ НЕБУ:

Из книги Такова торпедная жизнь автора Гусев Рудольф Александрович

ПАМЯТИ ТОВАРИЩЕЙ МОИХ ЛЕТЧИКОВ, ВЕРОЙ И ПРАВДОЙ ПОСЛУЖИВШИХ НАШЕМУ НЕБУ: АЛАШЕЕВА ЮрияБЛАГОВА НиколаяВОЛКОВА ВалентинаГОЛИКОВА МихаилаДАВЫДОВА АлексеяЕРШОВА АлександраЖАРИНОВА ВладимираЗУБКОВА ПетраИВАНОВА БорисаКАРТАШОВА ИванаЛАРИЧЕВА СергеяМАМАЕВА ЮрияНАУМОВА


Проектирование и моделирование

Из книги Наперекор судьбе автора Малахов Анатолий Алексеевич

Проектирование и моделирование Роботы оказались способны к выполнению не только циклических операций. Компании – производители широко используют системы компьютерного проектирования (computer aided design CAD), управляемого компьютерного производства (computer aided manufacturing CAM) и


3.8. Моделирование

Из книги Источники питания и зарядные устройства автора

3.8. Моделирование До сих пор, говоря об ассоциациях представлений, мы полностью игнорировали их динамический, временной аспект, т. е. рассматривали связываемые представления как статические и не имеющие никакой координаты во времени. Между тем идея времени может активно


Памяти Олега Сергеевича Самойлова

Из книги Инженерная эвристика автора Гаврилов Дмитрий Анатольевич

Памяти Олега Сергеевича Самойлова 3 октября умер Олег Сергеевич Самойлова. Ушел Авиаконструктор, чьи самолеты составляют ныне гордость российской авиации.Совсем недавно наше издательство выпустило его мемуары «Рядом с Сухим». Работая вместе с ним над книгой, меня


5. Калейдоскоп памяти

Из книги Нанотехнологии [Наука, инновации и возможности] автора Фостер Линн

5. Калейдоскоп памяти Ларион.Когда я проезжаю по Московскому проспекту и вижу нашу Систему, она меня поражает до сих пор, прежде всего, как объект приборки. Третий этаж был почти весь наш. Помещений в Системе хватало на все: на санчасть, спортзал, баню. Сюда свезли все


Камни памяти

Из книги Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Федеральный закон № 123-ФЗ от 22 июля 2008 г. автора Коллектив авторов

Камни памяти До революции у евреев было принято обучать своих детей в хедере. Слово «хедер» означает — комната. В комнату приходили дети, садились за парты или просто на пол, и их учитель, ребе, часто с помощью палки вдалбливал в них знания. Говоря современным языком, ребе


Аккумуляторы для мобильных устройств – эффект памяти

Из книги Windows 10. Секреты и устройство автора Алмаметов Владимир

Аккумуляторы для мобильных устройств – эффект памяти Казалось бы, что может быть проще? Разрядился аккумулятор – подключай зарядное устройство и заряжай до готовности. Однако в один прекрасный момент начинаешь замечать, что время работы полностью заряженного


Оператор Пространства-Памяти

Из книги автора

Оператор Пространства-Памяти У Времени было прошлое, которое прошло, будет грядущее, которого ещё нет. Что же такое настоящее? Миг между прошлым и будущим? Есть ли в таком случае само Время?«Первое условие бессмертия — смерть», — пошутил Станислав Ежи Лец.Поступая по


20.10. Обратимость вычислительных и управляющих процессов

Из книги автора

20.10. Обратимость вычислительных и управляющих процессов Далее, нам необходимо решить проблему обработки и вычислений на основе записанных таким образом чисел. Каким образом это можно осуществить на уровне атомов? Вы все знаете, что для «обработки» чисел в компьютерах


6.9. Разгон процессора и оперативной памяти

Из книги автора

6.9. Разгон процессора и оперативной памяти Разгон процессора и оперативной памяти, вещь – очень сложная и в какой-то степени даже опасная. Потому как изменения производятся на уровне железа, а именно, в BIOS материнской