Тема форума: «Системная нейрофизиология»

Это тема открыта для обсуждения интегрального подхода к пониманию механизмов адаптивного поведения, физиологических механизмов психики.
Выскажу свое мнение на этот счет.
Нейрофизиология предоставляет в этом плане наибольший массив экспериментальных данный, который можно принять как аксиоматику для обобщений и сопоставлений.
Кибернетика, характеризующаяся алгоритмическим подходом, в принципе не способна описывать психические явления (есть строгое доказательство: http://www.scorcher.ru/art/theory/penrouse.php ), но ответвления в виде теорий нейронных сетей, персептронов, моделей нейрокомпьютеров, может дать дополнительные данные.
Психология лишь в современном классическом направлении представляет интерес в понимании психических явлений, но не направления Фрейда- Юнга- Грофа, базирующееся на промистических и откровенно мистических представлениях и ушедшее в трансперсональную психологию, с попытками обобщающей классификации типов личностей (http://www.scorcher.ru/forum/index.php?board=6&action=display&threadid=279&start=0 ) .
Попытка обобщить аксиоматику нейрофизиологии формализована в статьях и сборниках, представленных на этом сайте. Поэтому желательно тем, кто хочет принять участие в обсуждении ознакомиться с ними. Это позволит не терять лишнее время на разборки и даст больше шансов прийти к общему пониманию.

В качестве используемой методологии предлагается http://www.scorcher.ru/collection/science.php

В качестве источника экспериментальных данных нейрофизологии, данных по исследованию нейронных сетей, нейрокомьютеров и искусственного интеллекта предлагается реферативный сборник
http://www.scorcher.ru/neuro/source.php где выделены значимые фразменты из предлагаемых литературных источников.

Сопровождающие обобщающую работу статьи:
http://www.scorcher.ru/neuro/science/memory/mem.htm - Принципы организации памяти мозга
http://www.scorcher.ru/neuro/psy3.php - Бессознательное как явление организации памяти мозга
http://www.scorcher.ru/neuro/psy2.php - общие рассуждения
http://www.scorcher.ru/art/any/ego.php - Эго

Анонс обобщающей работы - http://www.scorcher.ru/neuro/neuro.php
Сама работа - http://www.scorcher.ru/neuro/neuro1.php или в архиве - http://www.scorcher.ru/neuro/origin/TEOR.ZIP

Некоторые, из уже случавшихся обсуждений:
http://www.scorcher.ru/forum/Sources/printpage.php?board=2&threadid=243
http://www.scorcher.ru/forum/Sources/printpage.php?board=4&threadid=232
http://www.scorcher.ru/articles/art.php?id_art=21

Я готов попробовать раскрыть те или иные вопросы, которые могут возникнуть у участников обсуждения, в контексте сформировавшихся у меня представлений.

Нан, а тебе не кажется, что тубулины это не тот уровень для моделирования сознания?

Для объяснения кристаллической решетки вещества используется структура атома: ядро, нуклоны. движение электронов по орбитам. Для объяснения взимодействия между макротелами используется понятие кристаллической решетки. Для объяснения законов движения планет в солнечной ситсеме используются свойства планет как макротел. Но если попытаться объяснять движение планет через свойства атомов, их составляющих, то ничего не получится. Хотя, в принципе, это возможно.

Не пропущен ли какой-то уровень между сознанием и тубулинами?
Г-вин.

Я разделяю представления Р. Пенроуза только в доказательном утверждении о том, что психические явления невозможно моделировать алгоритмически, программным путем. Насчет микотрубочек и т.п. считаю, что он заблуждается
Сейчас пишу большой обобщающий текст, в котором постараюсь максимально доказательно (основываясь на достоверных экспериментальных данных) и последовательно (рассматривая эволюционные усложнения механизмов мозга) изложить систему адаптивного поведения человека.

- (гость)-у:
Морфологический подход (деление мира по морфообразованиям: тубулин, кристалл, ядро, нуклон…) в вопросах междисциплинарных не совсем корректен. А нейрофизиология охватывает как раз множество дисциплин и вполне вероятно, что тубулины и другие белки движения выполняют непосредственно важную функцию в образовании сознания.

Нан, если выражаться корректно, в духе Пенроуза, то следует сказать, что нет никаких реальных данных о связи между тубулинами и сознанием. А если выражааться по простецки, то Пенроуз впаривает лохам какую-то бодягу, которую невозможно ни доказать, ни опровергнуть. Распространенный прием в лженауках. Это о тубулинах.

Теперь об алгоритмизации сознания. Хорошо бы было посмотреть точное математическое определение этого понятия, если Пенроуз его формулировал. А так не очень ясно, что это такое. Например, случайное хаотическое движение в ситуации неизвестности это алгоритм или не алгоритм?

Вот именно - впаривает
Но как математик он - на высоте. Пенроуза свое доказательство вывел на основе теоремы Геделя о неполноте http://www.scorcher.ru/subject_index/subject_show.php?id=4249

"случайное хаотическое движение в ситуации неизвестности это алгоритм или не алгоритм?"
Алгоритм это - то, что подразумевает последовательную логику обработки (вычислений). Даже если алгоритм содержит ветвления, циклы и т.п. он все равно для их прохода использует последовательную логику (за шагом 1 следует шаг 2 и т.п.) Алгоритм это - то, что можно как-то формализовать в виде символов, описывающих процесс. Психические явления формализовать принципиально невозможно.

Невозможно говорить о часах работы, когда сутки делятся на день и ночь. Точно также невозможно говорить об алгоритмизации мышления, если пользоваться только психологическими признаками.

Нан, это очень нечеткое описание того, что имеет в виду Пенроуз. Очевидно, что психические процессы не могут быть записаны в виде алгоритма и не вычислимы. Хотя бы потому, что в психике всегда есть случайный выбор. В этом смысле, последовательность результатов подбрасывания монеты тоже не алгоритмизуема.
Но Пенроуз говорит о том, что физические процессы, как правило, вычислимы. Не вычислимыми он называет экзотические вещи вроде редукции волновой функции.

Нужно точное определение из книги.

"Не вычислимыми он (Пенроуз) называет экзотические вещи вроде редукции волновой функции."
Пенроуз прямо говорит о психических функциях.
Вот, вкратце, его выкладки:
Имеется человек Ч, представляющий собой идеализированного математика, обладающего необходимым набором знаний для решения задач о поведении некоторых алгоритмов и робот Р, эквивалентный классической универсальной машине Тьюринга. Проверяется гипотеза: деятельность Ч при решении задач описывается неким алгоритмом А. Предполагается, что А включает в себя все процедуры, доступные математикам для решения проблемы останова вычисления, заданного действием машины Тьюринга на последовательно предъявляемые натуральные числа. От алгоритма А, примененного к произвольному вычислению С, требуется, чтобы он останавливался и давал выход (Y) в том и только том случае, если А доказывает, что вычисление С не остановится (1) и чтобы он был истинным, т.е. (А(С) = Y) => “С не остановится” (2). Путем стандартной диагональной процедуры, используя перечислимость множества вычислений, находится вычисление С*, соответствующее процессу доказательства алгоритмом A собственной неразрешимости. Все описанные процедуры можно проделать алгоритмически.
Вычисление С* не может остановиться, т.к. из останова С* следует (по (1)) доказанность алгоритмом А собственного не останова, а из этого, в силу (2) – то, что он не остановится. Следовательно, С* не остановится. Этот факт интерпретируется как “непонимание” алгоритмом А того, что он делает, в отличие от человека, который “понимает”, что С* остановится. Значит, делает вывод Пенроуз, в психике человека наличествует компонент, позволяющий это сделать и превзойти алгоритм А. В силу произвольности A отсюда следует неалгоритмизируемость части психической деятельности.

"в психике всегда есть случайный выбор"
Вообще-то в психике нет специального механизма случайного выбора, тут дело в другом:
Во-первых в каждый следующий момент времени нейронная сеть не похожа на себя прежнюю связями, порогами срабатывания нейронов, соотношениями концентраций медиаторов, и вообще всего того, что воздействует неспецифически. Все это непосредственно оказывает влияние на текущее восприятие-поведение. Любой результат поведения тут же изменяет условия последующего поведения, - он учитывается системой как приобретаемый опыт.
Во-вторых, не может реально существовать управляющее устройство, способное контролировать состояние 10 тысяч контактов у каждого из10 миллиардов нейронов. На это способна только сама функциональная система децентрализовано. А никакого другого достоверного метода организации адаптивного поведения не известно.

Спасибо, Нан, за пересказ. Я уже нашел книги Пенроуза http://www.philosophy.nsc.ru/DEPPHIL/PHILSCIENCE/anna/fit.htm
Вычислимость сознания определяется как возможность его представления машиной Тьюринга. В них есть возможность изменения состояния. Это к твоему "во-первых". "Во-вторых" , извини, я не очень понял.

На мой взгляд, Пенроуз доказал абсолютно верную и абсолютно очевидную вещь:сознание не представимо машиной Тьюринга. Если считать очевидным возможность случайный процессов в процессе поиска решения задачи человеком, то, т.к. последовательность действий машины Тьюринга детерминирована, то доказывать становится нечего.

Кстати, в 3.11 Пенроуз сам признает, что наличие случайности в психике выводит за рамки машины Тьюринга. Вот цитата: "Хотя, строго говоря, наличие случайных компонен­тов и выводит наши процедуры за рамки определения «операции машины Тьюринга», каких-то существенных изменений это за собой не влечет. "

Сорри, что долго не отвечал, посчитал, что лушше сначала закончить весь текст, чтобы все уже там было разложено и более понятно. Вот он: http://www.scorcher.ru/neuro/neuro_sys/neuro_sys.php Это О системной нейрофизиологии. Там есть и про возможность реализации.

Вот кусок текста, касающийся невычислимости мышления:
"Что касается невозможности алгоритмически (программно, системой централизованного управления, кибернетическими методами) описать работу мозга (вообще психические явления), то этому есть доказательство: в работах Роджера Пенроуза , ...

Однако, как будет понятно из дальнейшего текста, вполне возможно представить себе достаточно конкретно вполне реализуемые механизмы, обеспечивающие личностное адаптивное поведение. Поэтому под алгоритмом нужно понимать формализуемый (поддающийся описанию) метод последовательной обработки данных (как работает любая компьютерная программа даже с распараллеливанием вычислительного процесса), что подразумевает централизованное управление процессом по этому алгоритму (оркестр играет с дирижером). В то время как все био-системы адаптивного поведения основаны на децентрализованном управлении - распределенных системах элементарных алгоритмов (оркестр играет без дирижера)."


Что значит "формализуемый (поддающийся описанию)"? Пенроуз очень точно сформулировал то, что доказал: мышление не является машиной Тьюринга. И на этом основании утверждает, что мышление невозможно моделировать на компьютере, который является машиной Тьюринга. Однако, наличие случайных процессов в мышлении выводит его за рамки машины Тьюринга, но это, конечно, не является препятствием для компьютерного моделирования.
Нан, ты не высказался о случайных процессах в мышлении и в психике, в целом.

Могу конкретно подтвердить: мышление невозможно смоделировать на компьютере, использующим программное обеспечение любого вида. Мышление реализовано в природе аппаратно, без общей программы регуляции, а как сообщество взаимно связанных очень элементарных и очень стандартных алгоритмов, описывающих свойства элементарных функциональных составляющих: нейронов, синапсов, а так же окружения: неспецифических факторов, воздействующих на функциональность элементов (нейромедиаторов, нейропептидов памяти), входных рецепторных и выходных эффекторных преобразователей. Вот это ну никак не назовешь компьютером, используя его современное представелние.

Что значит "формализуемый (поддающийся описанию)"?
Это означает именно то, что сказано последовательность символов, в любом виде, кодирующая (придающая условленную форму) чему-то.

ты не высказался о случайных процессах в мышлении и в психике, в целом.
Нужно определиться с пониманием вероятности. Чтобы не оказаться в крайностях тотального жесткого детерминизма, который исповедует kak или, наоборот. На уровне любых квантовых процессов уже нет никакого детерминизма принципиально. Это приводит к тому, что отдельное квантовое явление совершенно невозможно предсказать, например, пройдет этот электрон через дырку, размером в 0,5 его длины волны или нет.
Но в локальных макро-системах, которые ограничены возможностью любых мыслимых расчетов вероятности, можно говорить о жестком детерминизме.
Однако, даже броуновский процесс - принципиально обусловлен квантовыми явлениями и в сосуде с газом никто не может предсказать никаким способом трассу легкой молекулы. В окружающем нас мире только достаточно большие вещественные образования ведут себя по-правилам. И условий, влияющих даже на макротело очень много. Тем более на организм.
На функционирование мозга, на то, насколько будет широка активность текущего возбуждения (насколько ярок и точен образ) влияют до фига факторов: это и общий текущий порог возбуждения, который постоянно оптимизируется, но который постоянно флуктуирует под влиянием нейромедиаторов, концентрации поступающего кислорода в крови, концентрации многих других веществ, влияющих на этот порог.
Кроме того, большое значение имеет уже сложившийся, предшествующий фон активности мозга, расклад того, на что он обращал внимание в течение этого дня и то, что он постоянно имеет в виду.
Не говоря о случайности явлений внешней и внутренней рецепции, ведь снаружи и внутри все постоянно меняется.
Но все эти факторы, хоть и накладывают немалую случайность и неопределенность результатов поведения, все же внутренняя, постоянная мотивация, в целом доминирует (что напрямую и проявляется в доминирующих зонах активности, которые изменить не так-то просто любыми обстоятельствами).
Вот отсюда и проистекает общий эффект непредсказуемости "мышления". Если бы была общая программа, все эти обстоятельства были так же пофиг, как и компу, работающему согласно текущей программы.

Нан, нейроны имеют такое же отношение к мышлению как транзисторы к способности калькулятора делать арифметические операции. Элементная база может быть любой. тут дело в связях между элементами. Вот смотри, я беру кусочек твоего текста и немного меняю в нем слова.

"Мышление (способность к арифметическим операциям) реализовано в природе (компьютере)аппаратно, без общей программы регуляции, а как сообщество взаимно связанных очень элементарных и очень стандартных алгоритмов, описывающих свойства элементарных функциональных составляющих: нейронов(транзисторов), синапсов(резисторов), а так же окружения(температуры воздуха): неспецифических факторов, воздействующих на функциональность элементов (нейромедиаторов, нейропептидов памяти), входных рецепторных и выходных эффекторных преобразователей"
Разве не так?

Под формализуемостью (алгоритмизируемостью) Пенроуз, как и все остальное человечество, подразумевает возможность выполнения чего-то с помощью машины Тьюринга. Не нужно к этому ничего добавлять.

Нужно определиться с пониманием вероятности
Колмогоров уже решил это вопросы. Событие является случайным если подчиняется аксиоматике теории вероятностей. Или какой-нибудь другой аксиоматике, например, квантово-механической.ТВ применяется в психологии, это факт. В мышлении происходят случайные процессы. Так что доказал Пенроуз? Очевидную вещь, что случайные процессы не являются машиной Тьюринга? Или я не прав?