Тема форума: «Эксклюзивные занятия по МВАП: Развитие мышления по схемотехническим принципам. Обратная связь.»

Прорабатываю сначала, думаю стало яснее про область понимания смысла отдельных составных частей схемы – как того, благодаря чему возможно понимание у человека и не может происходить у обезьян. На втором и третьем прочтении начальной статьи начинают видится связи между как-бы изначально разрозненными сведениями, хотя и должными быть связанными общей идеей.

Но схемы бывают не только электронные, но, скажем, гидравлические, пневматические, механические (кинематические) и другие самые экзотические, используемые под общим названием “автоматизация” (тут стоит добавить важное прилагательное: “адаптивная”).

Пытаюсь связать воедино этот абзац и из этого выходит мало путного... Почему автоматизация некоторых функций, объединенных условно схемой (общей, более важной функцией?) должна быть обязательно адаптивной? И тут затык что вообще называется адаптивным:

адаптивная система, система автоматического управления, которая сохраняет работоспособность в условиях непредвиденного изменения свойств управляемого объекта, цели управления или условий окружающей среды посредством смены алгоритмов своего функционирования или поиска оптимальных состояний.

Управляемый объект – объект, управляющей адаптивной системой или объект которым система управляет? Вот если что человек – адаптивная система, это можно представить, но другие схемы, особенно не слишком мудреные – представить трудно. А предлагается связать автоматизацию и адаптивность  названием “автоматизация” (тут стоит добавить важное прилагательное: “адаптивная”). Коллеги, Nan, помогите разобраться, пожалуйста. 

По второй лекции у меня вроде нет принципиального непонимания, но завтра ещё с ней посижу.

>>Почему автоматизация некоторых функций, объединенных условно схемой (общей, более важной функцией?) должна быть обязательно адаптивной? И тут затык что вообще называется адаптивным

 

Автоматизация означает, что кто-то что-то автоматизирует, а не просто это - причинно-следственное-явление. Кому-то зачем-то нужно было автоматизировать, приспосабливать для каких-то целей, т.е. адаптировать.

Адаптация означает а) способность выделить из окружающего важные признаки восприятия, которые позволяют в нужный момент что-то сделать в ответ, б) способность что-то сделать, адекватное ситуации, в) суметь правильно организовать управление действием в зависимости от воспринимаемого.

Именно так работает мозг потому, что никакого другого принципиального способа оказаться адекватным окружающему с пользой для себя не существует.

Все то, что требуется для организации этой последовательности, мы и будем изучать.

 

Принцип выделения составляющих элементов воздействующих факторов.

Самое главное – выделить важные признаки в окружающем чтобы не махать кулаками вслепую.

Например, выделить положение уязвимого места врага.

Можно это сделать просто по сигналу датчика освещенности, который реагирует на отраженный от врага свет: когда враг близко, станет чуть темнее. Но это потребует вращения головы во все стороны, чтобы определить в каком месте стало темнее. Некоторые виды животных довольствуются такой простотой.

Можно сразу вокруг головы иметь много отдельных датчиков освещенности чтобы не крутить головой, и они сразу покажут, где динамично меняется освещенность. Но точно прикинуть расстояние или вообще отличить врага от друга не получиться. У насекомых датчики освещенности собраны в большие фасеты с трубками, направленными в разные стороны. Кроме этого, есть и отдельные датчики освещенности. При очень большом числе фасеточных датчиков получается лучшее распознавание.

А вот если до сетчатки светодатчиков поставить общую линзу, которая сделать изображение четким, а не размытым, то эффективность возможности распознавания качественно увеличится.

Со зрением такое возможно потому, что длина волны видимого света очень маленькая и позволяет выделить очень мелкие детали изображения. А вот длина волны звука – очень большая и невозможно иметь звуковую линзу малого размера, да и детали будут распознаваться очень крупные. Чтобы улучшить ситуацию звук делиться на множество длин волн с помощью резонансных волосков улитки уха, это дает детализацию по высоте звука, что тоже очень важно. А вот детализация по длине волны глаза у человека имеет всего 3 значения.

Вот главная зависимость: чем на большее число составляющих разбить параметр восприятия, тем точнее и правильнее восприятие. И тогда можно распознавать множество разных сочетаний этих параметров, просто реагируя на каждое данное сочетание. Каждый такой распознаватель имеет входы от отдельных уже разбитых на детали элементов параметра внешнего воздействия и эти входы так подобраны по реагированию на детали, что общее срабатывание распознавателя будет только когда возникнет определенная картинка в сочетании входных сигналов. Такой элемент назвали персептроном, и мы будем его изучать потому, что нет никакого другого принципиального способа организовать распознавание. Т.е. распознаватель всегда должен работать с уже разбитыми на детали элементами воздействующего параметра внешней среды. Персептрон со входами от разбитых на детали параметров – важнейший схемотехнический принцип организации распознавания.

Какой бы ни была реализация адаптивной системы, она должна обладать возможностью выделять детали входных параметров и распознавать их сочетание. Исключений не может быть никаких ни в чем и это – важнейшая аксиома, позволяющая разумно понять, как организуется природная нейросеть.

 

Когда говорили про цепочку рабочих, перебрасывающих кирпичи, то первому из них была отведена роль распознавателя правильного кирпича потому как если попадется не такой как нужно кирпич, то будет и неправильно его использование, скажем, вместо кладки огнеупорной печки, получится брак, который развалится очень быстро.

А чтобы правильно распознать кирпич, рабочий должен иметь возможность разбить свет, отраженный от него, на мельчайшие части уже отфокусированной картинки, позволяющей по ее деталям отличить огнеупорный кирпич по пористого по характерным распознаваемым графическим сочетаниям деталей.

 

Хочу еще раз напомнить: все рассматриваемые принципы необходимо постоянно пытаться распознать в окружающем, и, главное, пытаться это применить для какой-то пользы. Иначе получится, что после занятий будет ощущение уверенного понимания, но не будет понятно, что с этим делать. Нужна сразу нарабатывать навыки применения. Вот даже если дать волшебную палочку, то что с ней делать?? придется крепко задуматься и начать осторожно применять. Конечно, если ребенок получит в.палочку, то сразу противопоставит себя обществу и его пристрелит снайпер. Получается: сила есть, а как ей пользоваться непонятно.

Cпасибо, с главным стало понятнее гораздо.

Nan, ты задавал предложение придумать примеры компараторов. Как понимаю, болевой порог у нас он и есть. Но...

Пожалуйста, осмыслите этот принцип порога срабатывания (кооперирования), само устройство – компаратор

Является устройство компаратором, если оно никуда не передаёт результат сравнения? В случае с весами и стаканчиками не видится куда может быть передан сигнал "преимущества" стаканчиков или гирьки. В таком случае оценивает происходящее внешний наблюдатель (мы) Если так, то в чем схожесть весов со стаканчиками (при отсутствии наблюдателя) с тем же болевым порогом или датчиком освещения? Не вижу её. Видимо здесь кроется секрет разницы между явлениями с компарированием и без такового. 

Видимо всё же компарирование отличает присутствие принципа обратной связи в явлениях.(?) В случае с болевым порогом у животных обратная связь – отдернуть лапу, а в весах с гирей и стаканами – перевешивать колеблясь и получая энергию с противоположного конца до того как обратная связь уменьшится до возможности влиять на вход (или выход).

И еще, попробуйте в модели, когда мышь перекатывается, а не бежит лапами, получить зависимость сдвига фазы или того, в каком положении окажется мышь на выходе трубы - в зависимости от длины трубы

Если длина трубы кратна двум длинам мыши, то мышь на выходе будет с положительной обратной связью (мордой вперед), если нет – отрицательная (лапами вперед). 

Пазл начинает складываться, почти готов переходить к следующей теме, если я не слишком самонадеян (). 

Компаратор не обязан в своей функции передавать значение, он обязан сигнализировать превышение порога. Вот рычажные весы ничего не передают, но сигнализируют, т.е. меняют свое состояние при превышении порога. Как используется измененное состояние – вопрос другой.

>>компарирование отличает присутствие принципа обратной связи в явлениях

Это – тоже не взодит в функцию компаратора. Обратную связь можно ввести, обычно вводят положительную обратную связь, чтобы сделать резче изменения состояния, с побочным эффектом: появляется гистерезис: порог до превышения оказывается несколько отличен от порога отпускания. Кстати, это свойство положительной обратной связи очень стоит осмыслить и понять, почему именно так происходит.
>>В случае с болевым порогом у животных обратная связь – отдернуть лапу

Это действие далеко выходит за рамки функции компаратора. Животное, наоборот, может ощущать мазохистский кайф, т.е. реакция не зависит от свойств компарирования.

lol, как дела?

Ставьте лайки под этим сообщением, когда все проставят, пойдем дальше.

Продолжаю вникать.

Эти начальные темы при появлении новых тем не будут закрыты для обсуждения? Можно будет и позднее задавать вопросы по начальным темам, ведь так? Тогда можно и мне осторожно продвинуться еще на шажок дальше.

На приведенных наглядных примерах описываемые принципы кажутся очевидными. Но это лишь первоначальная иллюзия понимания, и если продолжить копать глубже, неизбежно появятся новые вопросы.

Например, тема обратной связи, особенно отрицательной обратной связи, для меня теперь кажется недостаточно раскрытой, ты как-то вскользь упомянул об этом. Интуитивно такие словосочетания вроде кажутся понятными (написано по-русски, ага), но если реально задумываться, а не просто читать-пересказывать... Да, тут еще, наверное, важно не зацикливаться чересчур на малозначимых для общей картины деталей, иначе так и не получится, как говорится, увидеть за деревьями лес.

И вот я наконец-то заглянул в википедию, и многое для меня еще проясняется. Но дальше возникнут новые вопросы, на следующей итерации изучения. Хотя первоначальные примеры типа трубы, по которой бегает мышь и т.д., казались столь очевидными. Понимание становится глубже, но при этом ощущение недопонимания усиливается.

Рекомендую и другим участникам глянуть хотя бы эти три статьи (может, кому-то тоже покажется полезным):
https://ru.wikipedia.org/wiki/Обратная_связь_(техника)
https://ru.wikipedia.org/wiki/Положительная_обратная_связь
https://ru.wikipedia.org/wiki/Отрицательная_обратная_связь
Цитата из последней статьи: "Одним из самых простых примеров может служить устройство простейшего сливного бачка. По мере наполнения сливного бачка уровень воды в нём поднимается, что приводит к всплыванию поплавка, который блокирует дальнейшее поступление воды".

Вот на этом примере я вспомнил, что когда-то мне уже приходилось чинить сломавшийся механизм сливного бачка, и я там просто тупо на веревочку поплавок прицепил к рычажку вместо какой-то более сложной, но сломавшейся фигни, и заработало, и уже много лет так работает.

>>Эти начальные темы при появлении новых тем не будут закрыты для обсуждения?

Нет, конечно.

 

>>тема обратной связи, особенно отрицательной обратной связи, для меня теперь кажется недостаточно раскрытой

В таких случаях нужно выносить свои проблемы и вопросы на обсуждение, а не просто констатировать, иначе ты завязнешь при недомолвках.

 

>>на этом примере я вспомнил, что когда-то мне уже приходилось чинить сломавшийся механизм сливного бачка

Чем больше таких эпизодов удастся вспомнить и вычленить из окружающего, тем лучше будет модель представлений и эффективность мышления.

Переходим на следующую тему по оглавлению.

Возьмем коромысло от весов, на одном конце которого будет гирька (200 грамм для наглядности), а к другому концу прицепим 5 легких стаканчиков на одной оси

Правильно мне видится, что в данном примере получился компаратор распознавания веса больше и меньше 200 грамм? Обратная связь (что провоцировала колебательный процесс) действовала до тех пор пока не перевесила одна из сторон коромысла..

Замыкающийся контакт прямо вызывает магнитный поток, т.е. связь положительная.

Приведу пример звонка, который звонит беспрерывно. Если установить кнопку его отключения (прерывание цепи, вместо установления контакта в классическом приборе), то получится звонок с отрицательной обратной связью.

Одним из самых простых примеров может служить устройство простейшего сливного бачка. По мере наполнения сливного бачка уровень воды в нём поднимается, что приводит к всплыванию поплавка, который блокирует дальнейшее поступление воды.

Контр-пример с бачком – когда вода в него поступает, но уходит через сливную дыру без блокировки поступления воды. Тут не отрицательная обратная связь, а отсутствие обратной связи как таковой, как понимаю.  

Из примеров выше и реальной жизни хочется сделать вывод, что положительная и отрицательная обратная связь не всегда прогрессируют или регрессируют, а часто только проявляют себя в нужный момент.

 Отрицательная обратная связь может быть использована для нормализации массы тела человека при ожирении, для чего калорийность рациона питания периодически (например, еженедельно), корректируется посредством отслеживания динамики массы тела.

Входом в данном случае является еда, масса тела – выход. Если происходит набор веса обратная связь положительная, если сброс то отрицательная.

Обратная связь в усилителях и в жизни. Почему боятся ООС?

Тут показаны наглядные примеры отрицательной ОС, среди которых велосипед с управлением наоборот )

>>в данном примере получился компаратор распознавания веса больше и меньше 200 грамм?

Компаратор, конечно, можно назвать распознавателем превышения порога, и тогда это будет предельно вырожденный (потерявший все другие качества кроме одного рассматриваемого) распознаватель. Именно это и получается, когда у нейрона есть только один вход и тогда нейрон работает только как компаратор.

автор: nan сообщение № 45989:

Т.е. распознаватель всегда должен работать с уже разбитыми на детали элементами воздействующего параметра внешней среды. Персептрон со входами от разбитых на детали параметров важнейший схемотехнический принцип организации распознавания.

Nan, можно пожалуйста конкретизировать и вместе с тем, наверное, различить для понимания термины детали элемента воздействующего параметра внешней среды и самого элемента параметра среды. Вот, например, темный свет врага – и светлый отсутствия врага – это уже разбитые на детали элементы параметра среды по критерию 1) большая освещенность 2) меньшая освещенность? Правильно получается, что разбиты элементы среды (освещенность как пример такого элемента) должны быть в адаптивной системе как минимум на два параметра, которые отличаются друг от друга чем-то существенно – чтобы называться распознавателем? (и выполнять такую функцию)

"Некоторые виды животных довольствуются такой простотой."

Предполагаю, что в таких случаях у них всё равно присутствует распознаватель "светлости" врага и соответствующее его срабатывание когда этот признак на входе распознавателя "подошёл" по аналогии с корректным ключём в замке. 

автор: Packer сообщение № 46212:

темный свет врага и светлый отсутствия врага это уже разбитые на детали элементы параметра среды по критерию 1) большая освещенность 2) меньшая освещенность?

да.

автор: Packer сообщение № 46212:

разбиты элементы среды (освещенность как пример такого элемента) должны быть в адаптивной системе как минимум на два параметра, которые отличаются друг от друга чем-то существенно – чтобы называться распознавателем? (и выполнять такую функцию)

Ну, отсутствие или присутствие чего-то уже не разобъешь на более мелкие составляющие. Так что реагировать можно уже по такому единственному параметру, но это - предельно малоинформационно по сравнению с привлечением большего числа параметров.

автор: Packer сообщение № 46212:

Предполагаю, что в таких случаях у них всё равно присутствует распознаватель "светлости" врага и соответствующее его срабатывание когда этот признак на входе распознавателя "подошёл" по аналогии с корректным ключём в замке.

Если реагировать на любое потемнение как на врага, то получится какой-то сверхпаранаидальный алгоритм: животное будет бояться любого затемнения, даже наступления ночи. Так что тут нужно сопоставлять еще с чем-то, хотя бы со скоростью потемнения.

Принцип выделения составляющих элементов воздействующих факторов.

Это словосочетание ставит меня в тупик. Что именно здесь имеется ввиду: составляющие элементЫ или составляющие элементОВ? Можно подробнее разъяснить и указать, что в примере с освещённостью является элементами и составляющими (воздействующий фактор -- свет, если я правильно понял)?

чем на большее число составляющих разбить параметр восприятия...

Опять же, непонятно, что является составляющими. Прошу подробных объяснений для самых маленьких, потому что сам не могу врубиться.

Сам по себе свет - малоинформационный параметр, точнее слишком общий. Есть свет - дневной стиль поведения, нет свет - ночной стиль поведения. А если свет в определенных сочетаниях форм и цвета:? Это может означать пантеру, тетку, корову, яблоко и т.п. Как сделать так, чтобы реагировать раздельно на это? Для этого нужно выделить то в световом потоке, что достаточно точно характеризует данный внешний объект. А это - линии, круги, овалы, углы, из которых уже потом складываются более различимые образы. Это - составляющие элементы, по которым можно судить о внешних факторах, на которые нужно реагировать.