Знание-сила, 2008 № 08 (974) - [9]

Шрифт
Интервал

Из всех этих опытов и измерений авторы извлекли вывод, что минимальное время принятия решения у брызгуна составляет 40 миллисекунд. Уменьшение контраста между водой и воздухом может увеличить это время, увеличение контраста, однако, его не уменьшает — оно только делает решение все более точным (меньше процент ошибок). Эти 40 миллисекунд нужны рыбке, чтобы активировать ту систему нейронов, которая приводит в движение ее тело. Уже известно, что, например, у золотых рыбок визуальный сигнал (свет, направленный на глаз) проходит от сетчатки глаза к мозгу за 35 миллисекунд, но они при этом не занимаются решениями таких задач, как брызгун, их дело — всего лишь вильнуть хвостом и уйти от назойливого света. Это значит, что у нашего брызгуна, с учетом необходимости передать световой сигнал хотя бы в несколько следующих за сетчаткой нейронов, для решения задачи остается времени всего ничего.

Рассчитав это всего ничего и сравнив его с известными данными о рыбьем мозге и рыбьих нейронах, Шлегель и Шустер приходят к выводу, что расчет задачи начинается уже в нейронах сетчатки, которым затем помогает небольшое число нейронов, собирающих сигналы от обоих глаз вместе с сигналом о пространственном расположении самой рыбки, рассчитывающих отсюда направление на будущую добычу и задающих это направление моторным нейронам. В итоге оказывается, что всего в решении основной части задачи участвуют (по оценкам авторов) не более шести нейронов! Это значит, что нейронные системы принятия решений могут быть куда меньше и куда эффективнее, чем считалось ранее. Уже шесть нейронов может вполне эффективно сделать то, на что раньше ученые полагали необходимым сотни и тысячи, если не миллионы.

Теперь мы можем лучше представить себе, какими поистине могучими способностями наделен наш мозг с его не шестью, а миллиардами нейронов и огромными нейронными сетями. Представить — и еще раз подивиться: как же это происходит, что мы порой не можем предвидеть и рассчитать даже то, что так точно и быстро предвидит маленький, полосатый, веселый и смышленый брызгун?


ГЛАВНАЯ ТЕМА

Нанопанорама: «top-down»


Как мы обещали в прошлом номере журнала, «Главная тема» продолжает начатое в нем обсуждение нанотехнологий.

Новый импульс дискуссии дало проведенное весной в подмосковной Дубне профильное заседание Президиума Госсовета, посвященное инновационному развитию России. Незадолго до этого события прозвучало программное выступление Президента Д. Медведева, в котором он провозгласил: «Мы должны наращивать поддержку фундаментальной науки, одновременно совершенствуя и организацию этой науки. Должны реализовывать мегапроекты на прорывных направлениях развития технологий, концентрируя на них ресурсы, кадры, внимание государства».

Несмотря на то, что в Дубне было уже на что посмотреть — и с чем президент внимательно познакомился, — открыл он Госсовет с невеселой ноты: «Инструменты поддержки инноваций сегодня слабо увязаны друг с другом... Хотя мы и используем этот термин — «инновационная система», но, по сути, пока это не система!

Это набор близких, но пока еще достаточно разнородных элементов.» Такое начало настроило выступавших на весьма критический лад. Например, вице-премьер А. Кудрин откровенно заявил, что «.наша экономическая среда не обслуживает и не обеспечивает длительные разработки, прогнозирование результата и коммерческой отдачи. По совершенно банальной причине: макроэкономическая среда недостаточно стабильна и адекватна инновационной экономике.

Строго говоря, у нас сегодня нет финансовой среды, чтобы обеспечить развитие такой экономики».

При всей своей жесткости подобные оценки, однако, лишь способствовали не ревизии провозглашенных амбициозных проектов, а более ясному пониманию трудностей, стоящих на пути их реализации.

И тем более стимулировали обращение к удачным примерам, где эти трудности удается преодолевать. Недаром местом проведения Госсовета была выбрана Дубна — в ней создается новый Международный центр, призванный стать «ядром» Особой экономической зоны, ориентированной на развитие ядерно-физических и нанотехнологий. Модель, выстраиваемая сегодня именно в этой зоне, может стать прообразом будущей инновационной России.

Тон, заданный выступлениями на этом, возможно, историческом — как знать! — собрании, оказался во многом созвучен уже подготовленным материалам нашей рубрики. Приглашаем теперь с новой высоты взглянуть «top-down» («сверху вниз») на проблемы нанотехнологий, не скрывая связанных с ними надежд и сомнений.


Алексей Сисакян

Инновации не могут ждать!



Интервью с директором Объединенного института ядерных исследований академиком РАН А.Н.Сисакяном.

— Алексей Норайрович, нанотехнологическая программа уже обретает масштабы национального проекта. Нам известно, как исполнялись подобные научно-технические задачи в советском прошлом, когда принятие решений и возможности их реализации концентрировались в руках государства и государством же привлекались все средства, необходимые для выполнения задачи. Сегодня же принципиально иная ситуация: другая экономика, тематика чрезвычайно широка, возникает трудно решаемая проблема междисциплинарности, управляемости. Поможет ли опыт прошлых лет?


Еще от автора Журнал «Знание-сила»
Знание-сила, 2000 № 08 (878)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2000 № 02 (872)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2001 № 03 (885)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Знание-сила, 2000 № 04 (874)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 1999 № 01 (859)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 1999 № 02-03 (860,861)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Рекомендуем почитать
Алексей Васильевич Шубников (1887—1970)

Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.


Квантовая модель атома. Нильс Бор. Квантовый загранпаспорт

Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.


Магнетизм высокого напряжения. Максвелл. Электромагнитный синтез

Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.


Знание-сила, 2006 № 12 (954)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Занимательное дождеведение: дождь в истории, науке и искусстве

«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.


Охотники за нейтрино. Захватывающая погоня за призрачной элементарной частицей

Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.