| Téma: Neuroscience |
|
| rafiki |
|
Hol is hagytuk abba? A "tanulás" fogalmát kéne körbejárni...
Eddig elég gördülékenyen haladtuk. Az egész rendszertől semmiféle aktivitást nem vártunk
azon kívül hogy:
1. a cella továbbítsa a bejövő jelet.
2. ha intelligensen akarunk viselkedni, akkor a bementeket állapotát változtatni kell
tudni. (beengedünk egy jelet: össze_kapcsolódás, kizárunk egy jelet: szétkapcsolódás)
Igen ám, de az élet rövid. Nem indulhatunk nulláról, és, ha hozzá akarunk tenni az
eddigiekhöz, akkor valamilyen módon gyorsított folyamatként át kell élnünk az egész
civilizáció történetét. Ezt a folyamatot hívjuk tanulásnak.
Van egy másik tanulás-fogalom is: Ha belenyúlunk a tűzbe, megégetjük az ujjunkat.
Fáj? Naná, tehát nem nyúlunk bele többet. Ezt a jelenséget, mint önállóan megszerezhető
élményt itt most tapasztalásnak fogjuk nevezni, hogy megkülönböztessük a konzervként
kapott információktól. (A tapasztalásban és a tanulásban az a közös, hogy mindkettő módosítja a mintakészletünket.)
A tanulás jelentősége pont abban áll, hogy nem magunknak kell mindent megtapasztalni. Egy
kicsit hasonlít ez arra, amikor a méhen belüli fejlődés gyorsítva lepörgeti az egész
evolúciót. (Mondtam, hogy a tanulás hasonlít az evolúcióra, sőt talán azonos is vele
bizonyos szempontból!)
Nézzük miként értelmezhető ez a mi kis modellünkben? A tanulás nem más, mint kész minták
átvétele és összhangba hozása a korábbi mintákkal. Rendkívül energiaigényes folyamat!
Vajon miért?
Amikor tanulunk, nem rendelkezünk azzal a mintával, amelyet átvenni készülünk. Az csak
fokozatosan alakul ki. De honnan tudjuk, hogy a mi kis mintácskánk nem azonos azzal, amit
kínálnak nekünk? A mintát nem egyszűren struktúraként vesszük át, hanem egy input-output
készletként. Az elvárás pedig az, hogy a kapott inputokból állítsuk elő az ELVÁRT
outputot.
Ehhez két dologra van szükségünk: memóriára és összehasonlitó berendezésre. Egyrészt
tárolnunk kell az egyes próbálkozások eredményét, másrészt az eredményt össze kell tudni
hasonlítani a referencia_outputtal. Az eltérés mértéke a hibajel.
Egészen eddig villanásszerűek a dolgok. De a hibajel megjelenése és lekezelés új
helyzetet teremt: elsődleges törekvésünk, hogy a hibajelet csökkentsük. Két lehetőségünk
van:
1. eldobhatjuk azt a mintát, ami a hibajelet generálta,
2. módosíthatunk a mintán.
Az első pont valójában a teljesen fals út kudarcélménye. Különösebben nem kell vele
törődni, gyorsan túl van rajta az ember. (Hozzárendelünk egy FCsV-t és már lépünk
is tovább.)
A 2. pont viszont nagyon érdekes! Nézzük milyen eszközök vannak a kezünkben a minta
módosításához: megszüntethetünk egy kapcsolatot, létrehozhatunk egy kapcsolatot és
talán megváltoztathatjuk egy kapcsolat jellegét. Vizsgáljuk meg ezt a mechanizmust
egyetlen csatorna esetében! Belátható, hogy még egy nem túl bonyolult esetben is
óriási számú lehetőséget kell átvizsgálni: föl kell deríteni, hogy egy új kapcsolat
létrehozása BÁRHOL a csatornába, vagy ennek ellentetje: egy kapcsolat megszüntetése,
milyen módosulást eredményez a hibajelben. Valószínűleg a kezdeti minták igen nagyok
(== minden mindennel összeköttetésben van), ezért tanulják meg a kisgyerkek lassan
az első szavakat. A minták méretének csökkenését jól jelzi a beszédtanulás viharos
korszaka. Ez tehát a tanulás energia- és időigényének titka.
Még egy kérdés feltehetünk, tudunk rá válaszolni! Miért van az, hogy az egyes képességek
jól körülhatárolható központtal rendelkeznek? Ezt már érintettük korábban, akkor
geometriai okokat sejtettünk. És valóban! Amikor elkezdünk szisztematikusan próbálkozni
egy minta csiszolásakor (== kapcsolat bontás, kapcsolat építés), hol is kezdjük a munkát?
Hát persze, hogy a szomszédban! És mit is jelent ez? Ez kérem azt jelenti, hogy egy minta
kialakulásának a kulcsa nem a pozízióban, hanem a számosságban van! Azaz az agyban bárhol,
bármilyen minta kialakítható, ha a rendelkezésre álló cellák száma egy határértéknél nagyobb! (További feltétel, hogy az input ANATÓMIAILAG odavezethető legyen.)
Végül egy jóslat: a minták valószínüleg totipotens területeken jönnek létre és a hibajel
javítása zömmel kapcsolatok megszüntetését jelenti. Ennek az oka abban van, hogy nem
tudomást venni egy bejövő jelről sokkal egyszerűbb (ezt egy cella egyoldalúan is
megteheti), mint létrehozni egy új kapcsolatot (ehhez 2 cella közreműködése kell.)
Ez a totipotencia lehet például az oka a csecsemők inadekvát viselkedésének, sőt
lehet, hogy az újszülött agya egyetlen nagy minta, ami persze teljesen zajos
kimeneteket produkál.
Gondoljuk csak el, hogy a másik szélsőség a null_potenciál! Mennyi ideig tartana
megtanulni egy verset, ha közben a neuronoknak csápokat [(-::] kéne növeszteniük?
|
|
|
|
| rafiki |
|
|
Na, akkor pihizünk egy kicsit (-:. |
|
| iszalag |
|
Idő kell hozzá, legalábbs nekem. (De az nem baj..)
/Szerintem nagyon jó, és nagyon hasonlóan gondolkodsz Lábos Elemérrel, akivel szeretnélek összehozni, és akinek az írásait beidéztem..
Továbbá Neumann is hasonlóan közelítette meg anno ezt a problémát
|
|
| rafiki |
|
|
Nem tudom mennyire követhető eddig... )-:: |
|
| rafiki |
|
|
Bem tudom mennyire követhető eddig... )-:: |
|
|
| rafiki |
|
"...bármi, ami kimerítõen és egyértelmûen szavakba önthetõ, megfelelõ véges neuronhálózattal ipso facto realizálható..."
Ennek a kapujában vagyunk... Még egy kis türelem (-:: |
|
| iszalag |
|
Neumann lelkesedett a MCP modell teljesítõképességéért:
"...bármi, ami kimerítõen és egyértelmûen szavakba önthetõ, megfelelõ véges neuronhálózattal ipso facto realizálható..."
Mindazonáltal könyvének utolsó fejezetének címe: "Az agy nem a matematika nyelvét használja". Nyilvánvaló, hogy az analógia korlátait jól látta Neumann:
"... a mi matematikánk külsõ formái nem feltétlenül relevánsak annak mérlegelésére, hogy milyen matematikai vagy logikai nyelvet használ valójában a központi idegrendszer."
http://www.kfki.hu/chemonet/hun/eloado/neuro/fej2.html
|
|
| iszalag |
|
Te is írhatatd volna:
Idézet:
Az agy a hierarchikus struktúrák prototípusának tekinthetõ, így az egymásra épülõ szintek szervezõdésének megismeréséhez, és az idegrendszer mint egész megértéséhez két ellentétes szempontot kell szem elõtt tartani: az "egyszerûséget" és a "bonyolultságot". Az egyszerûségre való törekvést elsõsorban a matematikai modellek kezelhetõségének igénye, míg a bonyolultságot a természet várja el.
Az idegrendszer a bonyolult rendszerek mintapéldája, és mûködésének megértéséhez valóban szükség van mondjuk elektronmikroszkópos (anatómiai) és mikroelektródás (élettani) megfigyelésekre, a fogalmak tisztázásához szükséges filozófiai elemzésre, a dinamikus rendszerek elméletén alapuló matematikai modellezésre (Érdi 1993, Érdi 1996, Arbib, Érdi, Szentágothai megjelenés alatt).
www.kfki.hu/chemonet/hun/eloado/neuro/fej2.html |
|
|
| rafiki |
|
|
Az a gondom, hogy nyitnak NEKED egy blogot és elterpeszkedek benne. |
|
| iszalag |
|
Igérem, most már rövid leszek. 
Van elég hely.. v, tévednék? |
|
| rafiki |
|
Igérem, most már rövid leszek. Tartozunk még azzal, hogy megvizsgáljuk az intelligencia
(mint egyelőre lebegő fogalom) és a ZMX viszonyát.
Azt mondtuk: Intelligencia = minta aszimmetrikus alkalmazása.
Mi is a minta? A minta a cellák sorrendje.
Mit is jelent az, hogy valamit aszimmetrikusen alkalmazunk. Nos ez látszólag bonyolult
kérdés (egy fizikus biztos valami nagyon frappánsat tudna mondani erre). Egyelőre
elégedjünk meg azzal, hogy kiváltjuk a "nem_szimmetrikus"-t a "nem_adekvát"-tal, így a
biológusok komfortézete sem illan el.
Mit is jelent egy minta nem adekvát alkalmazása ebben a rendszerben?
Jelentheti azt, hogy
1./ másolatot készítek egy mintáról (= új csatornát hozok létre) és azt egy új
bemenethez rendelem. Ennek továbbfejlesztett változata, hogy az új mintán
véletlenszerű változásokat eszközölök. Jól ismert primitív (de hatékony,
isemrjük el) intelligencia típus, a próba-szerencse útja.
2./ Egy csatornába egynél több bemeneti jelet vezetek. (huh, ez izgalmas!) Ez azt
feltételezi, hogy a központi idegrendszerben simára csiszolt kis minták csücsülnek
és több irányból képesek bemeneti jelet fogadni! Minél magasabb számú írányból, annál
általánosabb a kristály megoldóképlete! (A simára_csiszolásra, amely már a tanulás
témaköre, még visszatérünk.)
Az intelligencia ilyen szemszögből egy nagyon egyszerű mechanizmus. Valójában az
a képesség, hogy egy bemeneti jelet és egy csatornát szét illetve össze tudjunk kapcsolni.
Végezetül egy ismert, de eddig megmagyarázni (hát még definiálni!) kellően nem
sikerült fogalom, a humor definíciója a ZMX rendszer alapján:
A humor szándékos hibajel!
De ez már a tanulás témekörébe vezet - erről majd legközelebb.
Köszönöm a figyelmet (-::
|
|
| rafiki |
|
Igérem, most már rövid leszek. Tartozunk még azzal, hogy megvizsgáljuk az intelligencia
(mint egyelőre lebegő fogalom) és a ZMX viszonyát.
Azt mondtuk: Intelligencia = minta aszimmetrikus alkalmazása.
Mi is a minta? A minta a cellák sorrendje.
Mit is jelent az, hogy valamit aszimmetrikusen alkalmazunk. Nos ez látszólag bonyolult
kérdés (egy fizikus biztos valami nagyon frappánsat tudna mondani erre). Egyelőre
elégedjünk meg azzal, hogy kiváltjuk a "nem_aszimmetrikus"-t a "nem_adekvát"-tal, így a
biológusok komfortézete sem illan el.
Mit is jelent egy minta nem adekvát alkalmazása ebben a rendszerben?
Jelentheti azt, hogy
1./ másolatot készítek egy mintáról (= új csatornát hozok létre) és azt egy új
bemenethez rendelem. Ennek továbbfejlesztett változata, hogy az új mintán
véletlenszerű változásokat eszközölök. Jól ismert primitív (de hatékony,
isemrjük el) intelligencia típus, a próba-szerencse útja.
2./ Egy csatornába egynél több bemeneti jelet vezetek. (huh, ez izgalmas!) Ez azt
feltételezi, hogy a központi idegrendszerben simára csiszolt kis minták csücsülnek
és több irányból képesek bemeneti jelet fogadni! Minél magasabb számú írányból, annál
általánosabb a kristály megoldóképlete! (A simára_csiszolásra, amely már a tanulás
témaköre, még visszatérünk.)
Az intelligencia ilyen szemszögből egy nagyon egyszerű mechanizmus. Valójában az
a képesség, hogy egy bemeneti jelet és egy csatornát szét illetve össze tudjunk kapcsolni.
Végezetül egy ismert, de eddig megmagyarázni (hát még definiálni!) kellően nem
sikerült fogalom, a humor definíciója a ZMX rendszer alapján:
A humor szándékos hibajel!
De ez már a tanulás témekörébe vezet - erről majd legközelebb.
Köszönöm a figyelmet (-::
|
|
| rafiki |
|
A lenti képen látható rendszert Zorax-Matematikai-Kristálynak (ZMX) neveztem el, tekintettel
a kristályszeű elrendezésre és viselkedésre. [Emlékezzünk: agy: aperiokus (super)kristály!]
Hajtsuk meg ezt a kristályt valamilyen bemenet_jel spektrummal és nézzük meg milyen
függvényt generál! Előre bocsájtom, hogy a kristály viselkedése determinisztikus és
reprodukálható, azaz ugyanarra a bemeneti-spektrumra mindig ugyanazzal a kimeneti
spektrummal reagál.
Ha most azt mondanám egy matematikusnak, hogy próbálja meg meghatározni a képen látható
függvényt, pl írja le, nevezze el, meséljen róla valamit, találja ki hogyan is
keletkezhetett, azt hiszem bajban lenne. És ez csak egy a ZMX-ek által gyártott függvények
közül! Tehát az a helyzet állt elő, hogy egy mindössze néhány száz cellából álló
kristállyal (mely kristály viselkedése, ismétlem: determinisztikus és minden kristály
rácspontban egy nagyon egyszerű matematikai művelet csücsül) sohanemlátott függvényt
generáltunk. Az csak hab a tortán, hogy a kimeneti függvénynek határozottan VANNAK jól
meghatározható tulajdonságai (tendenciája, szimmetriái).
|
|
| rafiki |
|
A mátrixba rendezett téglalapok a cellák. Azok a cellák, amelyeket a jel érint, színessel
vannak jelölve. A bemeneti_jel a baloldalon lévő "0" feliratú cellában képződik, a
kimeneti_jel pedig a jobboldalon lévő "TER" feliratú cellában jön létre. Látható, hogy a jel
hatótávolsága elég ahhoz, hogy a végighaladjon a rendszeren. Kisebb életidő esetén nem érné
el a TER feliratú cellát. A cellákat összekötő vonalak alkotják a csatornát. A minta pedig
az a sorrend, ahogy a jel a csatornában halad.
(akinek jó a szeme, az ezt is meg tudja állapítani, hogy az egyes cellák milyen típusú
matematikaii műveletet végeznek!)
|
|
| rafiki |
|
Akkor folytassuk (-::
Néhány definíció még:
A bementi_jel: Az az érték, amely a csatorna belépési pontján fennáll.
A kimeneti_jel: Az az érték, amely a csatorna kilépési pontján fennáll.
A csatorna: Az az útvonal, amit a jel a bemenettől a kimenetig bejár.
A minta: A cellák sorrendje.
A cella: Matematikai műveletet végző egység.
Az életidő: A jel hatótávolsága.
Az esemény (még nem elég tiszta fogalom):
a/ bemeneti jel megváltozása;
b/ számláló lefutása;
c/ hibajel megjelenése.
Akkor most játszunk egy kicsit! Egyelőre a cella még elég sejtelmesnek tűnik, de a
többivel nincs gond. A csatorna elején (pl: receptor) keletkezik egy trigger_esemény (pl:
a jelszint megváltozik) ez végig megy a csatornán. A csatorna vagy elér egy bizonyos
réteget, vagy nem (pl: tudatosul egy esemény vagy nem). Ez nem jelenti azt, hogy az
események elveszhetnek! A csatornán végigfutó jel még kis életidő esetén is bizonyos állapotba hozza a csatornához tartozó cellákat és így hatással vannak olyan más
csatornákra (azokra, amelyek keresztezik azt), amelyek nagy életidejű jeleket
továbbítanak. Ugye mindenkinek ismerős a "van egy érzésem" fogalma, amely egyszer csak
bizonyossággá válik! Ez nagyon jól magyarázható a felvázolt rendszerrel: a sejtés idején
a jel olyan csatornákban bolyong, amelyek nem érik el a tudatos réteget. Nem mondhatjuk,
hogy ez a jel nem létezik! És akkor jön a kulcsesemény, amelynek csatornája keresztezi
a "van egy érzésem" csatornát! Igazi szinergizmus! Villámszerű felismerés az eredménye.
Azt prognosztizálom, hogy a kis életidejű jelek általában kisfrekvenciájúak vagy - ami
ezzel valószínűleg ekvivalens -, kis intenzitásúak. Ha ez így van akkor ez azt jelenti,
hogy a receptor a kisintenzitású jelet MÁS csatornában tereli! Ezt visszaigazolná egy
olyan tény, hogy a szinapszisoknál keletkező peptid más és más a jelintenzitástól fűggően
ÉS/VAGY a neuron_kimeneteken NEM egyforma anyagok (úgyértem: az egyiken ilyen, a másikon
olyan) szintetizálódnak! Van erre adat?
Nézzük mindezt egy ábrán:
(következő hozzászólás) |
|
| rafiki |
|
Kedves SzIJ! nem lehetne ezt a négy próbálkozást kihajítani? Rontja itt a levegőt.
Sajna csak 4.re találtam el, hogyan kell képet betenni.
Ja, ezt a hozzászólást is ki lehet hajítani.
Előre is köszi. |
|
| rafiki |
|
Megpróbálok betenni egy képet!
 |
|
| rafiki |
|
Megpróbálok betenni egy képet!
|
|
| rafiki |
|
Megpróbálok betenni egy képet!
ttp:// [/url] |
|
|
| iszalag |
|
|
(Új rovatba tettem: Elektrofiziológia, biolelektromosság) |
|
|