Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды - [70]
Есть два решения. Первое хорошо известно: мозг вычисляет параллельно.
Первое решение проблемы ограничения скорости движения лежит на тех дорогах, которые мы не выбрали. Наше путешествие представляло собой один непрерывный путь, единую последовательную цепочку нейронов, протянувшуюся от сетчатки на дне глазного яблока, через бóльшую часть коры головного мозга и до спинного мозга. Хотя даже для такого путешествия нам пришлось клонировать себя, чтобы одна наша копия смогла свернуть на шоссе «Что», а другая – на шоссе «Как», и отслеживать разделение труда, необходимое для решения, казалось бы, простой задачи – взять печенье. Но на самом деле перед нами было гораздо больше дорог, по которым мы могли пойти, путешествий импульсов, которые происходили параллельно с нашим.
Мы видели эти параллельные дороги повсюду. Каждый раз, когда седлали клонированный импульс, проносящийся вдоль аксона к синаптической щели, и перепрыгивали через нее, чтобы спуститься по дендриту к нейрону, который собирался послать следующий импульс. Ведь мы могли совершить прыжок через любой из многочисленных синапсов, созданных аксоном. Сколько дорог мы могли бы пройти?
Теперь мы знаем, как нам повезло, что мы достигли финиша на выбранном пути. Хотя один аксон, разветвляясь, формирует много синапсов, но и частота синаптических отказов довольно высока, что делает импульс, достигший их, в большинстве случаев неэффективным. И даже если импульс сможет преодолеть синапс и достичь тела нейрона на другой стороне, скорее всего, окажется, что это темный нейрон, который не получил достаточного количества входящих данных, чтобы в ближайшее время произвести импульс. Путь импульса полон опасностей, и он должен быть готов к гибели.
Давайте подсчитаем, насколько опасен этот путь [289]. Мы обнаружили, что пирамидальный нейрон имеет около 7500 возбуждающих контактов с другими пирамидальными нейронами. И что у этих контактов доля отказов составляет около 75 %. Учитывая, сколько переходов мы сделали между нейронами в эти 2,1 секунды, мы должны были каждый раз отправляться в путь с новым импульсом через 10 миллисекунд или меньше, чтобы новый импульс повлиял на процесс охоты за печеньем. Вероятность того, что каждый из этих 7500 нейронов отправит импульс в следующие 10 миллисекунд, составляет (очень приблизительно) 1 %. Итак, когда мы начали свой путь, следуя за импульсом пирамидального нейрона где-то в коре головного мозга, у нас было всего 19 нейронов, достигнув которых, мы могли бы продолжить наше путешествие и уложиться в график. Девятнадцать нейронов, для которых приходящий импульс не наткнулся бы на синаптический отказ и каждый из которых затем достаточно быстро отправил бы собственный импульс. Или, другими словами, нам необходимо было метко попадать в любой из 19, при возможном выборе из 7500, чтобы продолжать наше путешествие при каждом скачке между нейронами. Нам действительно повезло, что мы смогли пройти через весь мозг всего за 2,1 секунды.
Но даже с этим крошечным числом вариантов первоначального выбора количество возможных путей, по которым мы могли бы пройти, растет взрывными темпами с каждым следующим прыжком. От каждого из этих 19 нейронов в свою очередь также можно отправиться по 19 возможным направлениям. Итак, через два прыжка мы могли оказаться на одной из 3516 дорог. После трех прыжков у нас уже 659 180 вариантов маршрутов. Даже если начать с одного-единственного нейрона, и даже если путешественнику чертовски повезет найти хоть какие-то варианты движения вперед, всего за несколько скачков количество непройденных потенциальных путей, параллельных маршрутов, выходящих из нашей исходной стартовой точки, резко возрастает. И каждый из этих путей потенциально может заниматься параллельными вычислениями чего-нибудь еще.
Дорог на самом деле намного больше, чем в примере параллельных путей, выходящих из одного нейрона. Каждая область мозга посылает множество импульсов по параллельным маршрутам. Начиная с сетчатки, ганглиозные клетки разбивают видимый мир на множество параллельных потоков информации: соседние нейроны реагируют на соседние предметы; нейроны в нижней части сетчатки реагируют на то, что находится наверху, и наоборот. Пиксели визуальной сцены с печеньем обрабатывались параллельно в каждом канале: некоторые ганглиозные клетки обрабатывали археологические залежи бумаг, разбросанные по краю вашего стола и перетекающие на прилегающий, с печеньем; некоторые наблюдали противоположную стену, Грэма на фоне стены, галстук Грэма и (сломанный) копировальный аппарат; еще одни – мотивационный плакат на офисной перегородке перед вами, гласящий: «Служба поддержки клиентов – это не отдел, это состояние души». Мы следовали за импульсами только из одного места в этом микрокосме, которые несли информацию всего об одном пикселе, одной точке этой картины, точке на раскрошившемся крае печенья, в то время как повсюду вокруг нас импульсы других ганглиозных клеток параллельно переносили в мозг картину остального мира.
И затем каждый из этих пикселей обрабатывается по крайней мере тридцатью различными типами ганглиозных клеток, собранных в первичные сети. Каждый из них передает различную информацию о появлении или смещении света, о том, как быстро меняется свет, или его направление, или о комбинациях всего этого. Информация о состоянии каждого пикселя в видимом пространстве обрабатывается параллельно, и в этой информации о каждом пикселе параллельно обрабатывается более тридцати отдельных потоков информации, и все они переносятся импульсами. А мы последовали только за одним.
В монографии проведено системное исследование истории советско-польских переговоров 1918–1921 гг., выделен отдельно белорусский вопрос. Определена периодизация переговорного процесса, выделены неофициальная и официальная части советско-польских переговоров. Изучены позиции советского и польского правительств в отношении к белорусским землям, определено влияние стран Антанты и США на переговорный процесс. Подробно рассмотрен вопрос формирования белорусского участка советско-польской границы и процесса ректификации.
Жить в современном мире, не взаимодействуя с искусственным интеллектом и не подвергаясь его воздействию, практически невозможно. Как так получилось? И что будет дальше? Меняют ли роботы наш мир к лучшему или создают еще больше проблем? Ответы на эти и другие вопросы, а также историю развития ИИ – от истоков и мотивации его зарождения до использования умных алгоритмов – вы найдете на страницах книги Питера Дж. Бентли, эксперта в области искусственного интеллекта и известного популяризатора науки. Для широкого круга читателей.
Мы живем в необычном и удивительном мире, в котором находимся далеко не на первом месте. Однако каждому из нас выпал уникальный шанс – родиться человеком разумным. Ученый, популяризатор науки и ведущий проекта «Умная Москва» Евгений Плисов последовательно делится увлекательными фактами из разных областей науки, чтобы показать, насколько интересен и прекрасен окружающий нас мир, почему нельзя терять любознательность и как научное мировоззрение может изменить вашу жизнь. В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.
ОТ АВТОРОВ Почти три четверти века, прошло с тех пор, как появились первые русские художественные открытки и их собиратели. В настоящей брошюре авторы поставили своей задачей дать краткие сведения о появлении и распространении открыток, характеристику различных существующих типов открыток, ознакомить с существующими способами их систематизации, хранения и экспозиции. Большое значение авторы придают своей попытке осветить возможности использования открыток в пропагандистской и агитационно-массовой работе, в качестве наглядного учебного пособия, а также роль открыток в деле воспитания художественного вкуса широких трудящихся масс.
Это уникальное устройство перевернуло наши представления об античном мире. Однако история Антикитерского механизма, названного так в честь греческого острова Антикитера, у берегов которого со дна моря были подняты его обломки, полна темных пятен. Многие десятилетия он хранился в Национальном археологическом музее Греции, не привлекая к себе особого внимания.В научном мире о его существовании знали, но даже ученые не могли поверить, что это не мистификация, и поразительный механизм, использовавшийся для расчета движения небесных тел, действительно дошел до нас из глубины веков.
Пособие призвано развить в школьниках, студентах и начинающих журналистах умение создавать красивые, яркие и точные образы, оставаясь в рамках существующего русского языка, не вульгаризируя его англицизмами, жаргонными словами и разговорной речью низкого уровня. Задача, поставленная автором, довольно амбициозна: не только научить правильной письменной речи, но пробудить вдохновение к созданию таких текстов и дальнейшему совершенствованию. Адресована студентам факультетов журналистики и филологических факультетов, а также тем, кто стремится грамотно и образно излагать свои мысли на бумаге.