Бобровников Л.В.. Книги онлайн

Системная специализация нервных клеток. Нейроны цели, нейроны внимания, нейроны ошибок, нейроны когнитивных карт... Открытие этого ряда явлений приходится на 70-е годы прошлого века. Однако заслуженное признание и вручение его авторам Нобелевской премии состоялись лишь в 2014 году. Почему?

Ничего удивительного. Ведь, в сущности, речь идет о реинкарнации высмеянного много веков назад мифа о существовании в мозге человека маленьких разумных индивидуумов — гомункулусов, которые выполняют за него различные интеллектуальные функции, воплощая затем свои наработки в поступки мозгообладателя. Так вот, несмотря на очевидную абсурдность этих представлений, на рубеже XX-XXI веков выяснилось, что именно так всё и происходит. Только реальные гомункулусы имеют не человекообразный вид, а внешне скорее напоминают неких диковинных обитателей океанических глубин, типа микроосьминогов или морских звёзд. И называются, соответственно, по-другому: системоспецифичные нейроны. Зато, что касается приписываемых им экстраординарных способностей — здесь налицо полное соответствие тем самым мифическим средневековым микрокорифеям. Выходит, не такими уж и наивными были наши далекие предки?!

Впрочем, хотя признание сделанного открытия и состоялось на самом высоком уровне, настороженное отношение к нему широких слоёв научной общественности по-прежнему сохраняется. Одна из причин этого: отсутствие вразумительной математической интерпретации данного явления и, соответственно, моделей, открывающих возможность детального его исследования на основе современных методов компьютерного анализа с последующим выходом на создание нецифровых («нейрогомункускулярных») систем искусственного интеллекта.

Цель настоящей монографии — восполнить данный пробел. В книге приводятся разработки, сделанные за последние годы в этом направлении при помощи технологии объектно-ориентированного моделирования LabVIEW-2010 (USA). Полученные результаты рассматриваются в контексте предложенной П.К. Анохиным общей теории функциональных систем.

В представляемой вниманию читателей монографии рассматривается круг вопросов, касающихся новых методологических подходов к анализу этого сложного нейробиологического явления.

Одним из несомненных достоинств современных компьютеров является потенциальная возможность их использования в качестве систем управления различными силовыми установками, такими как гидроэлектростанции, атомные ледоколы, самолеты, и т.п. Они это уже делают и делают очень неплохо. Но вот способны ли компьютеры столь же эффективно управлять техническими устройствами, структурно-функциональная организация которых подобна организации конечностей человека и животных?

Сегодня на этот вопрос можно уверенно дать отрицательный ответ. И причина — не слабость информационных мощностей современных ЭВМ. Связано это с особенностями нормальной физиологии самих исполнительных органов — органов реализации «живого движения», которое является принципиально неуправляемым не только компьютерами, но и вообще любыми другими системами, ориентированными на командные методы взаимодействия с двигательной периферией.

В книге рассматривается ряд новых, разработанных в последние годы биотехнических подходов, открывающих возможность практического решения подобных задач.

В предлагаемой вниманию читателей монографии представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований, проведенных за последние годы в рамках разработки нового научного направления — теории нейрооперантных групп.

Впервые на основе анализа реальных свойств нейронов головного мозга, демонстрируемых ими в естественных условиях свободного поведения животных, разработана принципиально новая нейро-сетевая модель, которая обладает способностью к результативной деятельности и самоорганизации, инициируемой «снизу» (с уровня элементов системы).

Показано, что решающим фактором возникновения таких функциональных свойств является механизм формирования у отдельных клеточных единиц оперантно детерминированных паттернов импульсной активности.

Предлагаемая вниманию читателей монография является продолжением вышедшей в 2008 году книги «Основы квантовой синергетики функциональных систем». Обе эти работы посвящены анализу явления системной специализации нейронов головного мозга, моделированию этого явления на основе современных компьютерных технологий и рассмотрению вопроса о перспективах построения с помощью таких моделей мозго-машинных интерфейсов.

Во втором томе монографии представлены результаты разработки в среде программирования LabView 2010 объектно-ориентированных функциональных vi-систем. На основании данных мультипарметрического компьютерного анализа определяются наиболее важные приоритеты дальнейшего развития этого направления научно-технических исследований.