Поиск по сайту
Проект публикации книги «Познай самого себя»
Узнать, насколько это интересно. Принять участие.

Короткий адрес страницы: fornit.ru/5139
или fornit.ru/ax1-26-383

Роль контекста в выделении объектов внимания

Использовано в предметной области:
Системная нейрофизиология (nan)
  • раздел: Распознавание образов (nan)

  • Используемый довод статьи (аксиома):
    Внимание выделяет область рассмотрения, в которую попадает все, что относится к ней по признакам распознавания. В дальнейшем, с осознанным обучением, область выделения объектов внимания сужается при уточнении с опытом.
    Вес уверенности:
    Пояснение:
    В данном описании исследований (фактическом и моделировании) показано, что первоначально в задаче распознавания направления движения было допущено две возможности: слева направо и справа налево (хотя возможностей может быть больше: сверху вниз и обратно, взад и вперед и т.п. не только по углам 90 градусов). Поэтому первоначальным контекстом внимание выделяло все распознаватели, способные откликаться на влево-вправо. Они произвольно и необоснованно объявлялись "шумом". Потом было выяснено, что с обучением точности распознавания область допустимых признаков восприятия сжималась так, что допускались реакции только распознавателей одного из направлений.

    Двадцать лет назад нейробиологи из Стэнфорда обнаружили у некоторых нейронов мозга странную шумовую активность: они реагировали на такие стимулы, которые, казалось, не имели к ним никакого отношения. И такая активность возникала именно тогда, когда мозг принимал какое-то решение. Сам же эксперимент состоял в следующем: подопытные животные должны были определить, как движутся точки на экране, справа налево или слева направо; в случае правильного ответа выдавалась награда. С помощью такой модели можно изучать, какие процессы в мозге сопровождают формирование категорий. Категоризация объектов и явлений – одна из самых общих особенностей психики, лежащая в основе обучения, и действительно было бы интересно узнать, что в этот момент происходит в мозге. В данном случае, как легко понять, нужно было выделить два класса объектов: те, что движутся в одну сторону, и те, что движутся в противоположную сторону.  

    В результате удалось обнаружить группу нейронов, реагирующих на движение, причём среди них были такие, которые становились особенно активны именно в момент принятия решения. Однако активность их выглядела так, как если бы одни клетки в ответ на точку кричали «справа налево!», а другие в ответ на ту же самую точку – «слева направо!», вне зависимости от того, куда на самом деле точка движется. Уровень шума снижался с помощью вознаграждения за правильный ответ – оно настраивало нейроны, делая их более разборчивыми и менее шумными, так что они начинали реагировать большей частью только на точки какой-то одной, «своей», категории. Причём особенно странно было то, что нейронный шум происходил вовсе не в тех участках коры, которые обычно связаны с принятием решения. 

    Зачем шумят нейроны в «непрофильном» отделе мозга, удалось отчасти выяснить только сейчас, с помощью компьютерной модели, разработанной Татьяной Энгил (Tatiana Engel) и её коллегами; результаты их работы опубликованы в Nature Communications. Модель имитировала работу нейронных цепей, связывающих сенсорные области мозга с категоризирующими. Виртуальные нейроны «наблюдали» точки, которые двигались в разные стороны и которые нужно было распределить по таким же двум классам, «правому» и «левому» – как и в исходном эксперименте с животными.

    Смоделированную нейронную цепь, в отличие от настоящей, можно лишить способности шуметь, что исследователи и сделали. Но оказалось, что без нейронного шума, сопровождающего выбор, невозможно формирование категорий. Иными словами, для того, чтобы в уме сформировался класс точек, движущихся справа налево, мозг должен делать выбор в «шумных» условиях, когда часть нейронов одновременно будут «агитировать» за неправильный ответ. Если отвлечься от точек и подобрать более жизненный пример, то представим, что вы каждое утро выбираете между чашкой кофе и чашкой чая. Вы делаете выбор каждый день в течение недели, двух недель, месяца, полугода, и в конце концов приходите к мысли, что утренняя чашка кофе – именно то, что надо. Но если вдруг случится так, что ваш мозг будет делать выбор без всякого шума, то у вас просто не сформируется связи между утренними часами и кофе, само понятие утреннего кофе будет отсутствовать. 

      Конечно, здесь есть большое искушение интерпретировать нейронный шум как «сомнение», или как «необходимость рассматривать все варианты решения из возможных». Впрочем, такие формулировки относятся, скорее, к области философии, которую мы пока вряд ли можем соотнести с конкретными нейрофизиологическими феноменами. Однако вполне может быть, что новые данные в будущем позволят создать какие-нибудь аппаратные методы, улучшающие когнитивные способности – через управление нейронным шумом. Но пока что предстоит выяснить, откуда он, собственно, берётся: то ли это сенсорные отделы его генерируют, то ли его производят другие области мозга, которые непосредственно связаны с принятием решений, или же здесь задействованы и сенсорный, и когнитивный отделы вместе.

     



    Источник: Нейронный шум помогает учиться
    Дата создания: 24.03.2015
    Последнее редактирование: 24.03.2015

    Относится к аксиоматике: Системная нейрофизиология.


    Другие страницы раздела "Распознавание образов":
  • Роль вторичных полей (зон)
  • Распознавание ранее сформированных образов
  • Детекторы
  • Детекторы 2
  • Развитие жизненого опыта
  • Детекторы признаков
  • Развитие специализации нейрона
  • Однослойный персептрон
  • Разделение общей сети на подсети 2
  • Отдельный нейрон имеет распознавательную функциональность
  • Элементарное звено рефлекса - распознаватель
  • Механизм распознавания признаков восприятия
  • Развитие распознавателей
  • Колончатая организация зрительной коры
  • Детекторы побудительной значимости речевого сигнала
  • Наблюдаемые виды функциональных распознавателей
  • Детектор ошибок
  • Крысы оценивают свою уверенность в принятии решений
  • Лица мгновенно узнаются по простейшим признакам
  • Распознавание временных интервалов
  • Чем больше распознавателей в зрительной коре, тем меньше ошибок распознавания
  • Амазонские индейцы обходится без времени
  • Воспоминания сопровождаются активностью «контекстных» нейронов
  • Цвет как психологическое и психофизиологическое явление
  • Ребенок начинает распознавать элементы слов еще в утробе матери
  • Галлюцинации
  • Карта местности в мозге - контекст восприятия-действия
  • Мозг хранит информацию фрагментами
  • Мозговая карта местности обросла границами

    Чтобы оставить комментарии нужно авторизоваться:
    Авторизация пользователя
  • Активность
    Главная
    Темы
    Показы
    Полезное
    О сайте
    Яндекс.Метрика