Теория памяти человека, зачатки ИИ

Теория памяти человека, зачатки ИИ

Наверняка всем Вам очень хорошо известны такие моменты, когда нужно что-то вспомнить, но извлечь информацию из мозга ^[1] становится большим пазлом.

Почему же такое происходит. Для начала немного теории работы нейрона ^[2], можно почитать тут ^[3] или тут ^[4]

Предположим, а может так оно и есть, все нейроны ^[5] объединены в одни очень большой граф со сложной структурой. Данная структура сложна и не может работать хаотично, т.е. передаваемые импульсы передаются строго в определённом порядке, поэтому тут есть 2 варианта:

1. Ребра графа имеют только положительные веса
2. Ребра графа могут иметь, как положительные так и отрицательные веса

Рассматривая второй случай в реальной работе памяти ^[6] человека, можно предположить, что такая ситуация возникает при провалах памяти человека, т.е. к нейрону содержащему ту информацию которая нам необходимо либо поступает недостаточно сигналов, для накопления и дальнейшей передачи, либо этих сигналов вообще нет. В случае с графами это можно представить, как узел у которого мало путей, либо они отрицательны, либо их вообще нет (рис 1).

Что же касается первого случая, когда все ребра имеют положительные веса, т.е. головной мозг человека ^[7] не поврежден. Тогда почему же человек не может вспомнить моменты из своего детства? Ответ прост: “Любое тело стремится к покою”, так же и наша с вами нейронная сеть старается оптимизировать свою работу. (Владельцам навигаторов должно быть знакомо, что прокладка маршрута, как раз таки строится на принципах работы графа, нахождения кратчайшего пути и т.д.). Мозг человека более изощренная система и его оптимизация заключается в разрыве связей с малыми весами, и построении новых связей с более высокими. (рис. 2). Таким образом объяснятся многочисленные разрывы и новые соединения нейронов. Чем больше узел имеет связей, тем легче вспомнить необходимую информацию.

Пример на практике

Вы сходили в кино, на обычный фильм, первое время вы помните практически все моменты, особенно те которые Вас как то эмоционально потрясли. Спустя месяц, год, у кого на сколько загружена деятельность мозга, если Вас спросить про этот фильм (с учетом того, что вы его не смотрели всё это время) Вы сможете рассказать краткий сюжет фильма, и те моменты которые Вас эмоционально потрясли. Это и есть оптимизация нейронов.
Необходимо отметить, что каждый узел имеет свою пропускную способность, т.е. если идет нехватка связей, информацию можно и не вспомнить до необходимого перестроения графа. При оптимизации, передающийся импульс имеет более сильный сигнал, а сам узел свою пропускную способность не меняет, либо не значительно, именно поэтому очень важные вещи мы помним, как говорят на уровне подсознания.
В процессе воспоминания, Вы можете почувствовать недостаток информации, и продолжить вспоминать ^[8], тогда Ваш мозг ищет более длинный путь в графе (с более меньшим весом), и проходит по его граням в узлы которые в обычной жизни “не задействуются”, т.к. недостаточно накопленных импульсов для дальнейшей передачи сигнала.
Именно поэтому самый лучший способ воспоминания это ассоциации ^[9]. Чем больше ребер в графе подходит к вершине, тем легче вспомнить информацию.

Оптимизация или частичная потеря воспоминаний

СОН ^[10] – переключение мозга с активного запоминания ^[11] в активную оптимизацию, во сне ^[12] мы видим, то что уже когда-то видели либо синтез этих вещей. Синтез в данном случае это разрыв связей и возможно построение новой связи с другой вершиной.
Можно попробовать дать объяснение почему перед сном лучше запоминается. Во первых информация свежая, и достаточно полная (не оптимизированная), и наш мозг считает ее важной, придает вес. Во время ночной оптимизации информация полученная незадолго до сна, не успевает перемешаться с другой информацией и потеряется в “бесконечном” графе, а значит связи ее остаются практически неизменными. Конечно это только теория, у каждого человека мозг работает по своему, у каждого свои весы “полезной” и “бесполезной” информации.

Правила ИИ построенной на данной теории

• Вся накопленная информация за промежуток времени должна быть оптимизирована, т.е. установить причинно-следственную связь напрямую из начальной точки в конечные, пропуская промежуточные (разрываем сеть, и создаем новые связи с большим весом).
• После оптимизации все данные с незначительным весом должны быть уничтожены, а все веса понижены на минимальный вес из всех уничтоженных вершин.
• Новая информация должна иметь вес больше минимального существующего для правильной оценки важности информации.
• Всяка уничтоженная информация должна строить новый граф, и оптимизироваться. Причина тому, что постоянная оптимизация основного графа приведет к тому, не останется деталей, которые играют важную роль в жизни человека(эмоции ^[13]).

Проблемы

В данном случае проблема состоит в оптимизации, т.е. выборке той информации которая будет жить, наиболее весомой для жизни человека и всей планеты, и той которая должна уйти на второй, третий, четвертый и т.д. план.