На шаг ближе к тайне мировосприятия
Новое открытие Университета Дьюка приоткрывает тайну того, как мозг способен обрабатывать сразу несколько внешних сигналов - например, слушать рассказ приятеля на вечеринке с музыкой, играющей в фоновом режиме, выделять жужжание цикады из ночной симфонической трели множества насекомых или слышать дыхание спящего ребенка, наблюдая за перипетиями сюжета нового сериала.
Удивительно, но оказывается в мозге эта задача решается уже известным нам инженерным способом. Еще на заре телекоммуникаций инженеры разработали хитрый способ одновременной передачи нескольких телефонных звонков по одному проводу. Названный временным мультиплексированием, этот метод позволяет несколько сигналов или битовых потоков передавать одновременно как подканалы в одном коммуникационном канале.
Оказалось, что нейроны работают ровно так же, сохраняя информацию о двух разных раздражителях из внешнего мира одновременно, просто переключаясь между ними.

Кажется просто? Но это меняет наши представления о перцептивных и когнитивных ограничениях мозга.
Это позволяет понять, как мы можем реагировать и на визуальный образ диванной подушки, и дивана, на котором она лежит, - т.е. как мозг заключает, что и подушка, и диван присутствуют в том, что мы видим.

Эти данные дают ключ к пониманию механизма работы мозга, когда он должен делать больше, чем что-то одно с помощью ограниченного набора нейронов. Например, наша рабочая память - количество вещей, которые мы можем держать в уме за один раз, - ограничена примерно пятью-семью элементами. И хотя проведенные пока что эксперименты непосредственно не тестируют рабочую память, исследователи считают, что дальнейшие исследования могут помочь объяснить это ограничение.

Подробней:
- популярное изложение ;
- научная статья

#Нейронауки #Восприятие

Обнаружена неизвестная ранее область мозга, уникальная для людей.
Возможно, это ключ к пониманию разума и спасение от болезни Паркинсона.
Не пожалейте минуту, чтоб взглянуть на феноменально виртуозную игру этого гитариста.
Это, действительно, почти что уровень Бога! Но выделывать такое может только человек. Даже самые умные из обезьян, осваивающие словарный запас в сотни слов, способные на абстрактное мышление, мастерящие себе орудия и проходящие «зеркальный тест» самосознания, - не могут ничего подобного.
«Я не могу представить, что шимпанзе сможет играть на гитаре столь же ловко», - говорит профессор Джордж Паксинос, потративший 30 лет на поиск глубоко спрятанной, неизвестной доселе области мозга, управляющей тонкой моторикой движений человека. Без нее невозможна ни игра на гитаре, ни тысячи иных тончайше скоординированных мозгом движений.
Но эта тонкая моторика движений не только позволила человеку выйти на уровень Бога во всем, что делается руками. Без этого человек просто не стал бы человеком, освоив огонь для приготовления пищи, бесконечно совершенствуя инструменты, обретя членораздельную речь, а потом и письменный язык и постоянно совершенствуя абстрактное мышление и творческие способности. Всё это – результат обретения человеком тонкой моторики движений.
Профессор Паксинос – ученый мирового уровня по нейроанатомии мозга – предположил наличие в мозге человека скрытого региона аж 30 лет назад. И только теперь, с помощью новейших методов исследований, он его нашел.
Это открытие, среди прочего, может помочь исследователям в поиске лекарства от некоторых неизлечимых ныне болезней, включая болезнь Паркинсона. И хотя это великое дело, но есть последствие и покруче. А точнее говоря, последствие наивысшей крутости – раскрытие тайны уникальности человеческого разума.

Продолжить чтение (еще на 2 мин.) можно:
- на Medium
- На Яндекс Дзен

#Нейронауки #Мозг

Подвижный интеллект – генератор разума.
И этот генератор нельзя приобрести, т.к. он наследуется.
Интеллект зависит, как от HW (структура мозга – размеры его регионов и их связанность), так и от SW («прошивка» - меняющаяся в процессе обучения и опыта коммутация нейронной сети).
Согласно доминирующей теории когнитивных способностей (Кеттелла — Хорна — Кэрролла), SW интеллекта включает в себя:
1) подвижный интеллект (fluid intelligence) — способность мыслить логически, воспринимать и запоминать новое, решать новые непривычные проблемы;
2) и кристаллизовавшийся интеллект (crystallized intelligence) — накопленный опыт и способность использовать усвоенные знания и навыки.
1й – это своего рода фреймворк для разработки приложений, а 2й – сами приложения, умеющие делать разные полезные вещи.

Но ведь эти приложения всего лишь результат использования (пока не понятно кем) фреймворка. А у разных людей сложность и совершенство этого фреймворка сильно разная. Причем настолько, что одно и то же обучение:
• одним людей позволяет оснастить себя шикарным набором новых приложений;
• другим – обзавестись набором приложений попроще;
• третьим – лишь увеличить число багов в уже имеющихся у них приложениях.

Все вышеизложенное долгое время (как минимум, с 1971, когда была разработана theory of fluid and crystallized intelligence) оставалось теорией. Но с развитием методов всевозможного сканирования и картирования мозга начались прорывы.

В начале этого года, использовав данные сотен участников проекта «коннектом человека», сразу несколько ведущих лабораторий мира продемонстрировали, что паттерны связности мозга создают «индивидуальные отпечатки», отличающие каждого человека. Люди с сильными функциональными связями между определенными регионами имеют обширный словарный запас и проявляют более высокий подвижный интеллект. Они, как правило, имеют лучшее образование и удовлетворенность жизнью, а также лучшую память и внимание.
Люди же с более слабыми функциональными связями среди тех же самых областей мозга имеют более низкий подвижный интеллект, снижающий способности к концентрации внимания и, в целом, к обучению.

За 1й волной прорывов пошла 2я. Новое исследование на 424 добровольцев дало ответ на вопрос – можно ли, проанализировав размеры отдельных областей мозга, оценить уровень подвижного интеллекта человека (т.е. сложность и совершенство его фреймворка для разработки приложений)?
Исследователи однозначно ответили – да. При этом для выявления значимых различий в уровне подвижного интеллекта, достаточно проанализировать лишь две структуры в мозге – парагиппокампальную кору и хвостатое тело.

Иными словами, можно заранее определить,
• кого стоит учить сложным навыкам,
• а кого – только время терять.

Вот такая, извините, получается почти что нейро-евгеника HW (что вовсе не отменяет значение социо-культурной прошивки SW).

Авторы исследования уже поставили следующую цель – найти способ усиления подвижного интеллекта на имеющемся HW. Всякие там нейро-импланты и т.д.

- Популярно
- Научно за пейволом
- Открытый текст

P.S. Эта новость имеет важный подтекст. Если наш интеллект все же так сильно зависит от наследуемого HW, то опасения Харари о скором появлении супер-людей за счет перепрошивки их алгоритмов (SW), оказываются несколько преждевременными.
P.P.S. Инфу об исследовании прислал читатель канала, планирующий использовать метод исследования в весьма перспективном новом проекте. Если взлетит – напишу.

#Нейронауки #Мозг #Обучение

​​Ключевое отличие людей от ИИ - мы по-разному видим мир.
Как устроен зашитый в нас алгоритм понимания физики мира.
Сколько видео падающих предметов нужно показать нейросети, чтобы она «поняла», - тяжёлые предметы НЕ падают быстрее лёгких? Миллиона падений тысяч предметов хватит?
Не факт.
А вот Галилей решил эту задачу в уме, – проводя мысленные эксперименты. А бросать шары разной массы с Пизанской башни он пошел лишь, когда уже понял ошибку Аристотеля, считавшего, что время падения зависит от массы.

Но ведь нейросеть, которой показывают видео разных падений, не знает, что такое масса. И потому, в лучшем случае, может определить размеры падающий объектов. А то, что один из шаров, например, стальной, а другой - пластмассовый, она знать не может. Ибо ни сталь, ни пластмассы ей не известны.

Ну а допустим, человек-наблюдатель тоже ничего не знает про сталь и пластмассы. Может он оценить на взгляд массу объекта?
Да запросто! У него для этого, извините за каламбур, масса способов.
Например:
- если предметы падают в воду, человек оценит силу всплеска;
- а если падение на мягкую основу (например, подушку), достаточно будет визуально оценить глубину вмятин;
- если же предметы вообще лежат на плоскости, можно попытаться оценить, насколько они сдуваемы ветром;
и т.д. и т.п.

А теперь внимание!
✔️ Все эти (и кучу других) вариантов оценки человек делает интуитивно – их алгоритмы просто во всех нас зашиты от рождения.
✔️ Эти алгоритмы работают и когда мы спим, - т.е. и в наших снах закона Ньютона неукоснительно выполняются.

Фантастически изобретательная экспериментальная проверка, была проведена в исследовании «Инвариант представления массы в мозге человека». Людям показывали 3х сек. видео бросания предметов в воду и на подушку, их сдувание феном со стола, падения составных башенок и т.д. (см. рисунок). При этом, с помощью функционального МРТ пытались понять, можно ли декодировать представления человека о массе объекта по нейронной активности определенных областей мозга.

Получилось следующее.
- Интуитивное решение таких задач происходит в премоторных лобных и теменных областях мозга.
- Формируемый в этих областях инвариант представлений о массе служит в качестве входных данных для некоего «обобщенного физического движка», формирующего наше понимание физики мира (сил, масс тел и их движения под действием сил).
- Работа нейронной сети «обобщенного физического движка» позволяет нам планировать свои действия в физическом мире с учетом материала, трения и энергии движения объектов.

Из результатов исследования получается, что и формирование представлений о физике мира, и планирование действий осуществляется в одних и тех же областях мозга.
Теоретически, подобное можно было бы попытаться делать, используя причинно-генеративную модель объектов и их динамики.
Но КАК это делается нейросетями мозга, - пока никаких идей.

Зато, когда появятся, ИИ сможет увидеть мир, как его видят люди.
Увидеть таким, каким его можно понять.
Но это будет уже совсем другой ИИ.

#Нейронауки #ИИ