>>> Многочисленные эксперименты показали, что у человека ST-WMC ≈ 7 (хотя некоторые исследователи склоняются к более низким оценкам, порядка 4-5). Большинство животных не может обдумывать комплексно, как часть единой логической операции, более одной, максимум двух идей (ST-WMC ≤ 2)

Nan, а что это за эксперименты?

Вот наиболее известная модель рабочей памяти на сегодня:

Baddeley's model of working memory

Тезис про 7 элементов восходит к экспериментам по запоминанию длинных чисел студентами:

Если в качестве стратегии запоминания чисел используется речь, то американский студент запомнит примерно 7 цифр, а китайский - 10. Всё дело в том, что для запоминания цифр и ментальных вычислений используется фонологическая петля. Петля 2-х секундная и количество сохраняемых в ней смысловых единиц зависит от длины слов и скорости внутренней речи, в китайском языке слова соответствующие цифрам и числам короче (язык тоновый), соответственно, китайские студенты помнят гораздо более длинные числа.

Помимо фонологической петли, есть эйдическая визуальная память и пространственная рабочая память, тоже ограниченные во времени. Фонологическую петлю мы можем зациклить и поддерживать во времени, этим фокусом пользовался пациент H.M. (пациент без гиппокампа), чтобы удерживать в памяти некоторое число продолжительное время. 

Собственно, гиппокампу тоже отводят роль в рабочей памяти. Он, возможно, участвует в качестве эпизодического буфера, но оценки про 5-7 чанков в эпизодическом буфере, по-моему, нет.

Short-term memory у всех систем своя, обычно 3-4 объекта. Иногда выделяют long-term short-memory подчеркивая роль чанкинга.

То есть, по-моему, цифра про 5-7 задач одновременно с потолка взята. В том смысле, что сначала нужно убедительно описать механизм рабочей памяти, как-то отделить оценку объёма рабочей памяти от фонетического цикла, ведь у животных нет способной частично регулировать поведение внутренней речью.

Возможно, тогда окажется, что человек не сильно впереди обезьяны, или, наоборот, объём может быть существенно больше и как-то связан с LTM и переключением между контекстами.

Вообще, у меня сложилось впечатление, что с рабочей памятью, в отличии от short-term, пока ничего непонятно. Какие-то мутные теории, спорные эксперименты, всё как-то неубедительно и шито белыми нитками.

Есть довольно старая концепция и упражнения:

https://en.wikipedia.org/wiki/Fluid_and_crystallized_intelligence

https://en.wikipedia.org/wiki/N-back

Концепция пятидесятых годов "гибкий интеллект", в которой подчеркнута роль рабочей памяти. И, собственно, специальные упражнения для развития некоторых механизмов задействованных в рабочей памяти. Но, опять же, непонятна механика того, что развивается, непонятно, есть ли генерелизирующий (обобщающий) эффект от этих упражнений. Мета-анализ указывает, что есть связь с IQ, что упражнения на развитие рабочей памяти коррелируют с его ростом, что рабочая память и IQ коррелируют между собой. Но ещё раз, механика всего этого дела не ясна. Всё как-то очень мутно и непонятно.

Насколько я помню, ты отводишь довольно серьёзную роль гиппокампу, но вот в N-back задаче его нет:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/hbm.20131

Meta-analysis of 24 n-back neuroimaging studies have shown that during this task the following brain regions are consistently activated: lateral premotor cortex; dorsal cingulate and medial premotor cortex; dorsolateral and ventrolateral prefrontal cortex; frontal poles; and medial and lateral posterior parietal cortex.

И вот более четко с разбиением на виды рабочей памяти и роль исполнительного элемента:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8931583 

Thirty-two neurosurgical patients with unilateral or bilateral frontal lobe excisions, 41 patients with unilateral temporal lobe lesions and 19 patients who had undergone unilateral amygdalo-hippocampectomy were compared with matched controls on a computerized test of spatial working memory. A significant deficit was observed in the frontal lobe group, even at the least challenging level of task difficulty and this impairment was found to relate to the inefficient use of a particular searching strategy shown to improve performance on this task. In contrast, deficits in the temporal lobe group and the amygdalo-hippocampectomy group were only observed at the most difficult level of the task and in neither group could the deficit be related to the inefficient use of any particular searching strategy. In a follow-up study, the three patient groups were compared on analogous computerized tests of visual and verbal working memory. No deficits were observed in the frontal lobe group. By comparison, both the temporal lobe patients and the amygdalo-hippocampectomy group were significantly impaired in the visual working memory condition but not in the verbal working memory condition. These deficits were clearly evident at all levels of task difficulty and were not related to any particular searching strategy. The data are discussed in terms of the relative contributions of "executive' and "mnemonic' mechanisms to the contrasting, material dependent deficits observed in the frontal and temporal lobe groups. 

Собственно в приводимой тобой статье это есть "Центральное место в ней занимает «исполнительный компонент» (central executive component), локализованный в одном из участков префронтальной коры (а именно в полях Бродмана 9 и 46)" 

Правда, на деле всё несколько хитрее:

https://en.wikipedia.org/wiki/Working_memory#Neural_mechanisms_of_maintaining_information

Там о том, что в зависимости от задачи будет разный запускающий механизм (правый, левый PFC) 

А вот тут интереснее "Prefrontal cortex basal ganglia working memory (PBWM) is an algorithm that models working memory in the prefrontal cortex and the basal ganglia."

https://en.wikipedia.org/wiki/Prefrontal_cortex_basal_ganglia_working_memory

http://psych.colorado.edu/~oreilly/papers/OReillyFrank06_pbwm.pdf

The prefrontal cortex has long been thought to subserve both working memory (the holding of information online for processing) and ``executive'' functions (deciding how to manipulate working memory and perform processing). Although many computational models of working memory have been developed, the mechanistic basis of executive function remains elusive, often amounting to a homunculus. This paper presents an attempt to deconstruct this homunculus through powerful learning mechanisms that allow a computational model of the prefrontal cortex to control both itself and other brain areas in a strategic, task-appropriate manner. These learning mechanisms are based on subcortical structures in the midbrain, basal ganglia and amygdala, which together form an actor/critic architecture. The critic system learns which prefrontal representations are task-relevant and trains the actor, which in turn provides a dynamic gating mechanism for controlling working memory updating.

Последняя статья напоминает тот механизм, который ты описываешь на базе гиппокампа. Только обыгрывается всё с помощью пары ключевых ядер и PFC. Посмотри пдф-ку.

Посмотри его (Randall C. O'Reilly) книгу:

https://grey.colorado.edu/mediawiki/sites/CompCogNeuro/images/0/0e/ccnbook_08_2016.pdf

Вторую часть "Part II -- Cognitive Neuroscience"

Насколько я понимаю, он разработал мощную моделирующую вычислительную среду для описания когнитивных процессов ( https://en.wikipedia.org/wiki/Emergent_(software) ) и у него как раз системный подход, да ещё с программистким уклоном.

>>а что это за эксперименты?

Сами по себе это - очень ценные фактические данные, но Марков их неверно интерпретировал. Там в конце статьи есть синим мои пояснения. Речь не идет об эпизодической или моторной памяти, это - система прерываний для обработки более актуального с возвратом к прерванному, что позволяет отслеживать несколько параллельных действий.

>>Посмотри его (Randall C. O'Reilly) книгу

Спасибо, посмотрю, потом отпишусь. Ты не мог бы сказать, что именно тебе там понравилось?

Что-то вроде учебника для студентов с несколько специфичной интерпретацией, например, используя принцип аттрактора (что уводит понимание сути адаптиных механизмов в некую область математического моделирования). Хорошо, что стоит на позиции нейронов-детекторов и иерархии слоев, без всякой лишней метаболической и конструктивной зауми, но при только нейросетевом подходе получается упрощенка. Так очень вульгарно и прямолинейно рассматривается функции нейросети от первичной зрительной коры, далее через вторичную с распознаванием все более сложных образов (это хорошо), и непонятно откуда возникает уже когнитивное внимание. В теменной (т.е. ассоциативной коре) типа содержатся важные для выработки поведения. Внимание вдруг просто появляется, вроде просто распознавания чего-то. Это неверно. Зато дополнительная к моторным программам функциональность мозжечка описана (даже смоделирована в меру непонимания), но это - несистемная дополнения эволюции, просто вот так через ж. получилось.

Подкрепление-вознаграждение полностью необосновано и тоже скомкано. Тут же темной лошадью привлекается префронтальная кора как "высший уровень власти". Просто перепеваются старые идеи, констатирующие восходящие и нисходящие типа управляющие потоки. Прогнозы просто упоминаются как потоки - механизмы скомканы и необоснованы.

Функции гиппокампа - вполне адекватно, но далеко не полно и говорится о способности гиппокампа к обучению, что не есть верно принципиально.

При этом процесс абстрагирования хорошо описан.

Потом опять возврат в первичной коре. Инвариантное распознавание примитивов (т.е. независимо от размера и наклона) неверно описано. Говрится, что это - очень сложный процесс, на котором тормознулись нейросетевики. На самом деле это - тупо простой процесс: все распознаватели данного примитива во всех масштабах и ориентациях сходятся по ИЛИ в общий инвариантный распознаватель следующего слоя (вот почему нужна колончатая структура). Ну и т.п. - все на уровне даже не описывающем контекстный (условные) рефлексы.

Не вижу никакой системы. Напоминаю, какими качествами обладает система: Критерии полноты и верности теории.

>>> (Nan, из другой темы) Кстати, в префронтальной коре есть свои механизмы удержания там активностей мыслительных образов (в отличие от ассоциативных в теменной коре), напрямую независимые от гиппокампа.

Да, в статье про это есть и у меня в цитате из статьи. Это интересно.

>>> И что из этого следует кроме констатации каких-то связей и какого-то влияния?

Они смоделировали работу описанного механизма. Рассортировали с помощью смоделированной сети что-то на компьютере. То есть показали, что их модель как-то да работает.

>>> В самоподдерживающейся активности на уровне гиппокапма участвуют большие области мозга

Тебе это нравится?

Мне кажется, что это как раз создаёт больше проблем, чем решает. Гиппокамп участвует в фиксировании синхронизации огромного числа участков. В то время, как прогноз, насколько я понимаю, строится достаточно быстро в лобных долях и участия всего мозга не требует. Учитывается только контекст. При этом тут нужно разделять прогностическую цепочку и мыслительный процесс. Мыслительный процесс может длится неограниченно долго, в нём участвует множество систем, в то время, как прогностическая цепочка развёртывается быстро в приделах некоторых участков лобных долей. Она по идее укладывается в 350-550 мс. Да?

Если я правильно помню, Кристоф Кох, советует разделять квалиа и прогноз,. Прогноз он относит к зомби процессам. У этих ребят (Randall C. O'Reilly) получается реализовать концепцию зомби вычислений. У тебя, по-моему, с этим хуже. 

Вот смотри. У них неплохо передаётся контекст благодаря ACC и IT. При этом сохраняется квалиа в гиппокампе благодаря EC.

>>> В самоподдерживающейся активности на уровне гиппокапма участвуют большие области мозга 

Тебе это нравится? Мне кажется, что это как раз создаёт больше проблем, чем решает. Гиппокамп участвует в фиксировании синхронизации огромного числа участков. В то время, как прогноз, насколько я понимаю, строится достаточно быстро в лобных долях и участия всего мозга не требует. Учитывается только контекст. При этом тут нужно разделять прогностическую цепочку и мыслительный процесс. Мыслительный процесс может длится неограниченно долго, в нём участвует множество систем, в то время, как прогностическая цепочка развёртывается быстро в приделах некоторых участков лобных долей. Она по идее укладывается в 350-550 мс. Да?

Ну, у меня это не вызывает улыбку или какие-то теплые чувства. Так оно есть. И это вовсе не сложно, а очень классно закручено: есть какие-то образы, элементы которых рассредоточены по огромным областям мозга, но они гаснут как только исчезает воздействие на рецепторы: нет стимула, погас образ. А гиппокамп этот образ заставляет снова и снова активизироваться, замыкая его выход на его вход. И все. Это даже моделировали в протезах поврежденного гиппокампа на крысах. Что тут проблематического?

>>Если я правильно помню, Кристоф Кох, советует разделять квалиа и прогноз,. Прогноз он относит к зомби процессам. У этих ребят получается реализовать концепцию зомби вычислений. Утебя, по-моему, сэтимхуже.  

Это - настоящая шиза :) отнести прогноз к зомбированию. Ну их...

>>При этом сохраняется квалиа в гиппокампе благодаря EC.

Это просто чудесно: квалиа сохраняется в гиппокампе! :) Айк, ты извини если я оскорбляю твои чувства, но я не хочу играть в такие игры.

>>> Айк, ты извини если я оскорбляю твои чувства, но я не хочу играть в такие игры.

Ну ты оскорбляешь мои добрые к тебе чувства. Но общаться с тобой из-за этого я не перестану :)

Мне бы, конечно, хотелось как-то соотноситься с тобой во взглядах, чтобы быть понятными друг другу. Из замечаний "шиза", "не улыбнуло", "чудесно", "в такие игры не играю". Я никаких выводов сделать не могу.

Касательно Кристофа Коха, эта идея не только его, но я последний раз читал её у него. Точная цитата выглядит так (привожу её, так как там чуть больше деталей). Не думаю, что это снимет твой скептицизм, просто раз я сказал (а), надо сказать (б):

Assumption 2: Zombie Agents and Consciousness

<<

Many, if not most, motor actions in response to external events are rapid, transient, stereotyped, and nonconscious. These are mediated by highly specialized and trained zombie agents that are not, by themselves, associated with conscious awareness. They can be thought of as generalized, cortical reflexes (Chapters 12 and 13).

Consciousness deals with broader, less commonplace, and more taxing aspects of the world or a reflection of these in imagery (Chapter 14). Consciousness is necessary for planning and choice among multiple courses of action. Otherwise, a vast army of zombie agents would have to deal with all possible contingencies encountered in the real world. The function of consciousness is to summarize the current state of the world in a compact representation and make this “executive summary” accessible to the planning stages of the brain (Section 14.1), which includes the nonconscious homunculus. The content of this summary is the content of consciousness.

The slower, conscious system may interfere somewhat with simultaneously active zombie agents. By means of sufficient repetition, specific sensory-motor behaviors that initially require consciousness, such as hitting a backhand in tennis, can eventually be carried out effortlessly by an automatic zombie agent (Section 14.2).

It is likely that a net-wave of action potentials, sweeping in from the sensory periphery in a feedforward manner, through more central structures and onward to the muscles, can trigger zombie behaviors without being sufficient for conscious awareness (Sections 12.3 and 15.3). 

>>

Это из книги Christof Koch / The Quest for Consciousness: A Neurobiological Approach, 2004

Тут нужно понимать, что зомби-агенты и бессознательный-гомункул это достаточно тонкие метафоричные определения, которые в каких-то деталях могут отличаться от автора к автору, нужно внимательно смотреть, что имеется ввиду в конкретном случае.

<<

It may well be that unconscious processes can also plan, but much more slowly than conscious processes or without looking quite as far into the future. Biological systems, unlike artificial ones (think of the electrical wiring in your house) are too redundant, too interwoven to fail completely when one processing module is knocked out. Instead, Francis and I surmised that consciousness permits us to plan more flexibly and further into the future than zombie agents can.

>>

Из Christof Koch / Consciousness: Confessions of a Romantic Reductionist, 2012

Здесь, например, есть четкое разделение между возможностями зомби-агентов и сознания. При этом ввод зомби-агентов был связан, по-моему, с обсуждением слепозрения и его феноменов. В работах Коха большую роль играет рабочая память и тезис о том, что зомби-процессы не имеют к ней доступа, у них доступ только к соответствующей им short-term memory.

Касательно: "квалиа сохраняется в гиппокампе!" Это моя вольная интерпретация и я не имел тут ввиду, что гиппокамп - жесткий диск на котором сохраняется квалиа. Гиппокамп знает, как стимулировать субъективное переживание (квалиа) конкретного момента, то есть хранит соответствующие ссылки на этапе консолидации. Надеюсь, поправишь меня, если я заблуждаюсь.

>>> (nan) Зачем ты искал по "working memory", говорил же, что к этому не относится. Ищи по "short-term working memory capacity (ST-WMC)". Хотя этот стек и относят к рабочей памяти, но имеют в виду именно количество одновременно удерживаемых осознанно образов.

Смотри, в той статье, которую мы обсуждаем: "Многочисленные эксперименты показали, что у человека ST-WMC ≈ 7 (хотя некоторые исследователи склоняются к более низким оценкам, порядка 4-5)". Оценка 4-5 кажется мне гораздо более реалистичной.

Найти по "short-term working memory capacity (ST-WMC)" ничего не получилось. В поиске выпадает "short-term/working memory capacity" - знак "/" - это знак "или" - он связан с путаницей в терминологии. По термину "ST-WMC" выпадает какая-то дичь на русском языке.

В английской википедии указывают ровно то, что я писал: изначальная оценка в 7 элементов была завышенной и на деле всё гораздо сложнее, зависит от задания и контекста (есть ли возможность сосредоточиться). В тех исследованиях, что мне доводилось читать, WMC плавала около 4-х, и опять же всё зависит от того, какая задача исследуется: пространственная, арифметическая, чтение, запоминание слов, запоминание лиц etc. 

Я думаю, я смогу в ближайшее время поставить эксперименты по оценке WMC. Если что-то интересное будет, то скину сюда. В общем, если тебе спор о числах не принципиален, то мне он тоже не принципиален. Останемся каждый при своём.

Далее:

>>> Хотя этот стек и относят к рабочей памяти, но имеют в виду именно количество одновременно удерживаемых осознанно образов.

Вот тут непонятно. Если ты пишешь о "количестве одновременно удерживаемых осознанно образов" то у меня вообще нет вопросов. Но если ты пишешь о неком стеке, то есть. 

Вот конкретная цитата:

http://scorcher.ru/forum/index.php?board=2&action=display&threadid=1258&start=0&garbage_id=0&garbage=

Например, чистим стакан от грязи и думаем, как же блин убрать это пятно? Но тут свистит чайник, мы временно забываем про проблему пятна, завариваем чай, чуть проливая мимо. Вытереть не успеваем: звонит телефон.

Выстраивается ряд прерванной и недоосмысленной активности. Человек способен запоминать 5-7 шагов прерывания, чтобы потом вернуться и закончить прерванное. Все остальное "забывается", если только не наткнешься случайно. Но продолжает крутиться в виде актуальной задачи.

Это неверно. То есть, ты тут не учитываешь LTM и специфику её работы, сознательные стратегии быстрого переноса в LTM из рабочей памяти.

В качестве примера, вот результаты исследований по пилотам и авиадиспетчерам:

Dismukes and Nowinski (2006) found pilots were most likely to show failures of prospective memory if interrupted while carrying out a plan of action. Interruptions often occur so rapidly and forcefully that individuals do not think explicitly about producing a new plan or intention to deal with the changed situation.

Dodhia and Dismukes (2009) found interruptions can seriously impair prospective memory. Participants were instructed to return to an interrupted task after completing a different task. When there was a 10-second pause after the interruption, 88% of participants returned to the interrupted task. The comparable figure was 65% when there was a 4-second pause just before the interruption, but only 48% when there was no pause before or after the interruption (see Figure 13.2).

Поскольку ты как раз говоришь о действиях, где требуется активное включение PFC, то вот к чему приводит переоценка собственной многозадачности:

Dismukes and Nowinski (2006) give the following concrete example of air traffic controller error causing a fatal aircraft accident. At Los Angeles International airport at dusk one evening in 1991, a tower controller cleared one aircraft to position and hold on runway 24L while she cleared other aircraft to cross the other end of the runway. Unfortunately, there were various communication delays because one of the other aircraft was on the wrong radio frequency. In addition, visibility was poor because of the haze and glare.

The tower controller forgot to clear the first aircraft to take off but did clear another aircraft to land on runway 24L. This aircraft crashed into the stationary plane on that runway, destroying both planes and killing 34 people. It is highly probable that the tower controller could have recalled what she had planned to do with the holding aircraft (retrospective memory) if she had been asked after the accident occurred. The error was forgetting to carry out that planned intention at the right time, and was thus a failure of prospective memory.

Air traffic control is an excellent example of an occupation in which individuals have to remember to perform intended actions while monitoring a display (Loft, Smith, and Bhaskara, 2011). It is thus no surprise that 38% of the memory errors reported by controllers involve failures to complete intentions (Shorrock, 2005).

С привычными действиями ситуация не лучше:

Loft and Remington (2010) used a simulated air traffic control task under laboratory conditions. They distinguished between well-practiced or strong routines and less practiced weak routines. Prospective memory errors were more common when participants had to deviate from strong rather than weak routines. This effect is known as habit capture.

При этом, я допускаю, что ты можешь быть прав. Например, с реверберациями, замыканиями, по существу ты оказался прав. За этот год перед глазами прошла масса литературы, которые подтвердили твои оценки. Так что это не спор, я просто пробую разобраться и лучше тебя понять.

Вот оригинал статьи "Dwight W. Read, 2008":

http://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/147470490800600413

Цитата:

Для автора оригинальной статьи оценка в WMC=7  без учета особенной работы WM полностью приемлема, так как исследуются другие вопросы, где реализация WM неважна. А вот можешь ли ты пользоваться этой оценкой, я не уверен. Во всяком случае та статья, на которую ты сослался, по моим оценкам, никаких оснований для этого не даёт. 

>>Ну ты оскорбляешь мои добрые к тебе чувства.

Ты такой ранимый?! :) но я не могу быть столь чопорным, чтобы не назвать шизу шизой :) При этом никакие добрые чувства этим никак не затрагиваются, на то они и добрые.

>>Не думаю, что это снимет твой скептицизм

а вот на святое не замахивайся!

Про зомби и гомонкулусы. Авторы, конечно, могут вводить какие угодно метафоры, но не во врем пониманию сути и если эта введенная сущность ничего не показывает в механизмах, для меня она представляется лишней. Фраза типа: "Моторные действия опосредованы узкоспециализированными и обученными зомби-агентами, которые сами по себе не связаны с сознательным осознанием" имеет признаки носенса, так же, как и фраза: "квалиа сохраняется в гиппокампе" которой нет никаких оправданий, так просто никогда не следует говорить потому, что это порождает нелестные подозрения. Безусловно, есть граница допустимого в вольностях выражения утверждений.

Утверждение: "Сознание необходимо для планирования и выбора из нескольких вариантов действий. В противном случае, огромная армия зомби-агентов будет иметь дело со всеми возможными непредвиденными обстоятельствами, встречающимися в реальном мире" вызывает во мне сильнейший религиозный протест и негативное отношение к автору такого текста. Я вижу, что автор вообще не понимает функциональность сознания в принципе и то, как она образуется, но привлекает всякую чушь для придания правдоподобности своей картины.

>>Найтипо "short-term working memory capacity (ST-WMC)" ничегонеполучилось.

http://www.zooton.net/ind1151.html

http://minspace.ru/Education/markov_av.html

http://govorim-vsem.ru/viewtopic.php?t=69797

http://scorcher.ru/axiomatics/axiom_show.php?id=398

http://www.zooton.net/ind1100.html

https://scisne.net/a-1070

https://en.wikipedia.org/wiki/Short-term_memory

https://bigstonedragon.livejournal.com/1064576.html

https://asdforum.ru/viewtopic.php?t=5894

и много еще - достаточно, чтобы увидеть массовость и общепринятость псих.явления.

>>Оценка 4-5 кажется мне гораздо более реалистичной.

Откуда такие данные?.. Нужно иметь в виду, что у разных людей число - разное, зависит от востребованности таких действий. Есть люди, которые начинают путаться, читая длинную фразу, в которой последовательно заложено несколько смыслов и для прочтения следующего смысла нужно прервать предыдущий, а потом все вспомнить уже в результирующем смысле. Вот такие фразы - хороший тест на число.

>>Если ты пишешь о "количестве одновременно удерживаемых осознанно образов" то у меня вообще нет вопросов. Но если ты пишешь о неком стеке, то есть

Стек - это программистская аналогия тому процессу, что происходит при прерывании одного смысла для внимания к другому. Но аналогия не точная потому, что выборка ссылок на прерванные образы может быть и не в порядке их прерывания, а в порядке их актуальности, для чего, опять же, задействуется механизм ориентировочного рефлекса. Но если прикинуть чисто схемотехнически, как вообще может быть реализован такой механизм удержания а оперативном состоянии отложенных смыслов, то вырисовывается вполне ясная картина и я не затрудняюсь в формализации такой схемотехники.

Как же это реализовано природой в мозге конкретно никто пока не может сказать, это не исследовано. Но в совокупности общей системной модели адаптивности уровня сознания у меня вопросов нет.