ID работы: 10772893

Софонты

Джен
NC-17
В процессе
10
автор
Размер:
планируется Макси, написано 186 страниц, 29 частей
Описание:
Примечания:
Публикация на других ресурсах:
Уточнять у автора/переводчика
Поделиться:
Награды от читателей:
10 Нравится 3 Отзывы 2 В сборник Скачать

Нервная система

Настройки текста
Одним из самых примечательных отличий головного мозга софонтов, помимо его размеров и массы, от человеческого является отсутствие привычных нам полушарий, поскольку вместо этого их мозг представляет из себя единое целое. Ведт полушария - это следствие симметрии мозга и разделение последнего на две отдельные вычислительные машины соединённых маленьким перешейком на мой взгляд является не самой лучшей идеей в плане эффективности работы всей системы, а отсутствие полушарий как токовых, обьединив их в одно целое, позволит поддерживать значительно более высокую широкополосую связь между облостями. Зазор между полушариями будет заполнен белым веществом, соединяющего различные области мозга и таким образом устраняющего узкие места обработки в префронтальной коре. Любые модули зеркально повторяются и синхронизируют свои ритмы. Они обладают разной памятью, могут быть задействованы независимо, может быть даже специализируются хоть и на схожих, но разных задачах. Оба зеркальных модуля хранят два типа особой памяти: кэш и бекап. Кэш содержит в себе сведения о самых важных процессах зеркального модуля. Благодаря ему, если у того модуля появятся более важные задачи, он сможет восстановить ход работы после. К примеру, вам пришла гениальная мысль, но вдруг на вас нападает лев. Разумеется, ваш разум забыл эту мысль, потому что столкнулся с проблемой посерьезнее. Но вы её не потеряли — и вам не составит труда её вспомнить. Бекап содержит в сжатом виде ассоциативные карты памяти зеркального модуля. Они не содержат самой информации, а лишь способ до неё добраться. Так, если вы забыли что-то двадцатилетней давности, и не можете вспомнить, то софонт с лёгкостью это вспомнит ( пусть и в неполном виде ). Так же это поможет в случае травмы — если одно полушарие серьёзно пострадает, то второму окажется проще перенять его функции. Это так же поможет оптимизировать хранение памяти на большом сроке — десятилетия и даже больше. Что важнее, система быстрого доступа к карте ассоциаций позволят воссоздать воспоминания: как вам известно, мозг хранит всего пару фактов о каком-либо событии, по которым воссоздаёт картину прошлого. Эта картина недостоверна и является когнитивным искажением, но у софонта она хотя бы будет точнее. Как должен был бы работать этот необычный вид памяти? Нервные ритмы — это не просто набор импульсов или белый шум. Это некая мелодия, в которой важно не столько ноты, сколь из правильная последовательность. Когда вы мыслите, нейроны вспыхивают ( активируются ) в определённом порядке. Если разные группы нейронов вспыхивают одновременно, то они синхронизируют свои частоты, и между ними выстраивается связь. Потом, когда активизируется одна группа, активизируется и вторая. Это — выстраивание ассоциаций. Вам не нужна сама информация. Вам нужно лишь знать, какая группа нейронов вспыхнет за этой. Если у "когнитивной волны" будет обходной путь в виде специальных нейронов, которые специально запоминают ассоциативные маршруты, вы можете возбудить всю цепочку разом. Это как если бы вы не вспоминали цепочку событий, додумывали неверные факты и сбивались с пути, а осознали всю цепочку одновременно. В таком случае у вас будет гораздо больше фактов, из которых вы сможете дорисовать более верную картину. ============================ Если вы посмотрите на области мозга, то заметите, что эволюционно самые старые находятся ближе к спинному мозгу, в то время как новые — самые последние. Вместо линейной структуры следует использовать радиальную, послойную. Так, лобные доли должны покрывать мозг сверху ( макушки и немного затылка, являясь самой верхней частью мозга ), области органов чувств снизу спереди, а вегетативные — снизу сзади, ближе к спинному мозгу. Так лобные доли будут иметь прямой доступ ко всем областям мозга. Мозг софонта будет скорее сферическим, ведь сфера как нельзя кстати подходит для минимизации длинны соединений и максимизации количества белого вещества, что позволит достигнуть максимально возможной термодинамической и сетевой эффективности, о какой мы только можем говорить в случае биологической нервной системы. Представьте круг. Он разделен на три сектора. Верхний исполняет роль лобных долей, нижний лобный - сенсорная информация (зрительная кора), нижний затылочный - вегетативные функции (мозжечок) Мы не меняем кординально форму черепа, и спинной мозг присоединяется сзади. Впрочем, вегетативные системы должны находиться у СМ, как самая важная система. Там располагается мозжечок и ипрус, остальные вегетативные и служебные системы и железы. Ближе к лбу, в середине меж вегетативной и сенсорной, располагается вестибулярная система, затем зрительная кора. Все вместе с мозжечком они образуют переплетенную и единую систему ориентации и навигации. Именно там рождается топологическое мышление и эквилебристика. Дальше, за зрительной корой располагается слух, обоняние. Верхнее полушарие занимает относительно гомогенные "лобные доли", что если обобщить должно будет оптимизировать расположение систем. Так, все связанные системы оказываются поблизости, что минимизирует массу белого вещества. =============================== Сколько, по вашему мнению, должен был бы весить головной мозг софонтов? Так если взглянуть на представителей животного мира, то можно заметить что размер головного мозга обычно увеличивается с размерами тела самих животных ( т.е. у крупных животных обычно мозг больше, чем у более мелких ); однако эта связь не является линейной. У мелких млекопитающих, таких как мыши , соотношение мозг/тело может быть таким же, как у людей, в то время как у слонов соотношение мозг/тело сравнительно ниже. Если животное крупное, то масса периферической нервной системы, куда входят нервы и ганглии, может более чем в 10 раз превышать размеры головного и спинного мозга вместе взятого. Считается, что у животных чем больше размер мозга, тем больший вес мозга будет доступен для более сложных когнитивных задач. Однако крупным животным нужно больше нейронов, чтобы представлять собственное тело и контролировать определенные мышцы; таким образом, относительный, а не абсолютный размер мозга позволяет ранжировать животных, что лучше соответствует наблюдаемой сложности поведения животных. Взаимосвязь между соотношением массы мозга и тела, а также сложностью их поведения не идеальна, поскольку на интеллект влияют и другие факторы, такие как эволюция недавней коры головного мозга и различные степени складчатости мозга, которые увеличивают поверхность коры, что у людей положительно коррелирует с интеллектом. Тем не менее многим исследователям известно, что устройство мозга отличается в зависимости от вида. Приматы обладают заметным преимуществом над другими млекопитающими: в результате эволюционных изменений рост числа нейронов в мозге происходит экономично, без значительного увеличения средних размеров клетки, которое наблюдается у других млекопитающих. Было бы очевидно предположить, что причина заключается в большем количестве нейронов, а не в размерах мозга, так как если именно нейроны вызывают сознательную когнитивную деятельность, то большее количество нейронов должно означать более развитые когнитивные способности. Действительно, хотя раньше считалось, что когнитивные различия между видами носят качественный характер, причём некоторые способности познания ранее приписывались исключительно человеку, сейчас учёные признают, что когнитивные различия между людьми и животными — дело степени. То есть это не качественные, а количественные различия. Так оказалось, что мозг африканского слона содержит больше нейронов, чем мозг человека. И это не просто незначительное различие: 257 миллиардов по сравнению с нашими 86 миллиардами, что почти в три раза превышает то, что встречается в нашем случае. Правда здесь есть одна достаточно большая нестыковка, так почти 98% из этого количества нейронов расположены в мозжечке, в задней части мозга. У всех остальных млекопитающих, изученных нами на данный момент, большая часть нейронов мозга также приходится на мозжечок, но никогда эта цифра не превышала 80 процентов. Такое необычное распределение нервных клеток в мозге слона означает, что на кору головного мозга приходятся относительно скромные 5,6 миллиарда нейронов. Несмотря на размеры коры головного мозга африканского слона, цифра в 5,6 миллиарда меркнет по сравнению с 16 миллиардами нейронов в намного менее крупной коре мозга человека. Так средняя масса головного мозга человека составляет 1310 г. с индивидуальными колебаниями от 900 до 2000 г. Прямая связь массы мозга и одаренности человека не подтверждается, хотя одаренные люди имеют головной мозг с массой больше средней. И если мы не будем ничего менять, оставив тот же коэффициент энцефализации что и у современного человека ( 1:40 ), то учитывая их среднюю массу тела в 350 килограммов, их головной мозг должен будет весить 8,75 кг, что в шесть с половиной раз больше нежели у нас, и почти на два килограмма превышает вес мозга африканских слонов. Однако размеры ( объём ) черепа и, соответственно, мозга можно увеличить неограниченно - вопрос лишь в массе, но при массе тела в 350 кг и головы в двадцать, голова софонтов будет занимать около 6% всей массы тела. Мы можем увеличить этот критерий до 7-8% от всей массы тела, но больше окажется для нас нецелесообразным из-за издержек на поддержку конструкции и отвод, производимого настолько обширной нервной системой, тепла; из-за чего головной мозг софонтов должен будет весить около девяти с половиной килограммов или примерно на 750 граммов больше чем в первоначальном варианте. Учитывая то, что для вегетативных процессов требуется отвести не более 15-10% от этого объема. Всё остальное вы можете заполнять нужными модулями: постоянной и временной памятью. Так учитывая, что латентность сигнала в человеческом синапсе составляет около 2 мс, а в нашем с вами мозге в среднем находится около 85 млрд нейронов и на каждый нейрон приходится около 20 тыс связей, то в теоретический предел вычислительной мощности нашей нервной системы составляет 8,5×10^17 флопс. Относительно мозга софонта: 0,15 мкс ( в 13,3 раза меньше чем в нашем случае ) в связи с бесщелевым методом синапсов, 1,5 трлн и 150 тыс связей, то получим 1,5 ×10^21 флопс, что примерно в 1765 раз превышает вычислительную мощность доступную нашей ( человеческой ) нервной системе. =========================== Поскольку белое вещество составляет подавляющую часть мозга софонта, то ориентироваться следует на него. Так, в мозгу человека (86 Т; 20 К) содержится 1,72е15 связей. В мозгу софонта (1,5 Т; 160 К) — 2,4е17. Удельно в мозгу софонта 2,5е16 связей на кг, а у человека ( предполагая массу мозга в 1,8 кг, что на самом деле не является средним значением, будучи выше среднего ) — 9,5е14, то есть в 26 раз меньше. Выходит, плотность по связям мозга софонта будет в 26 раз больше человеческой, и его объём в 26 раз меньше при одном и том же количестве связей. Тогда, при человеческой плотности он бы был объёмом в 181 400 кб.см, а в действительности — около 7 000, то есть всего в 5,3 раза больше человеческого. ================================ Человеческий мозг потребляет порядка 30 Вт энергии. По закону сохранения, примем, что вся эта энергия уходит в тепло. Бесщелевые нейроны эффективнее щелевых, скажем, на 40% из-за отсутствия потерь в химических реакциях и оперирования меньшей напряженностью ( порядка 5-50 мВ ). Но на нейрон софонта приходится 150 К связей, а на человеческий — лишь 20 К, что в 7,5 раз меньше. Прибавим сложную логическую вычислительную систему внутри самого нейрона, что снизит кпд ещё на, скажем, 20 %. Таким образом, на нейрон софонта уходит 0,6*7,5*1,2 = 5,4. В мозгу человека 86 Г нейронов, в мозгу софонта — 1,5 Т, что в 17,2 раза больше. Таким образом, получаем, что мозг софонта потребляет в 17;2*5,4 = 92,88 раза больше человеческого, а это 3 кВт! К слову, в среднем, в человеке 5,2 кг крови ( далее будем считать теплоёмкость и массу всех структур организма идентичным таковым у воды ) на 70 кг массы тела. Выходит, что в организме софонта массой 350 килограммов должно быть около 26 килограммов крови, но возьмем с запасом из-за особенностей их анатомии — 30 кг. Мозг человека потребляет 15% всей крови тела, то есть 0,78 кг. Кровоток человеческого мозга составляет около 100 г/мин или 1,5 г/с на 0,1 кг ткани мозга. Таким образом, при массе мозга в 1,8 кг, циркуляция крови составит 27 г/с. Примем температуру мозга за 37 градусов, а температуру крови за 36,6, получаем 4200 * 0,027 * 0,4 = 45,4 Вт, чего вполне достаточно — запас по мощности в 50%. Софонты более разнотемпературные существа, поэтому примем температуру их мозга за 40 градусов, а температуру крови за 38. Рассчитаем необходимый кровоток, взяв запас по мощности в 50%: 2300 * 1,5 / 4200 / 2 = 0,538 кг/с или если округлить 5,7 г/с. Учитывая массу мозга софонта в 8,5 кг или 8500 г, получаем 5,7 г/с на 100 г ткани мозга, что 3,8 раза больше, чем у человека. Другими словами, любому софонту нужно в 3,8 раза больше кровоснабжения, чем человеку, но отводить тепло, в целом, возможно. =============================== Для создания более плотной нервной системы вам требуется уменьшить в размерах отдельные нейроны, а также добавить больше соединений дендрит/синапс на каждом нейроне, увеличив тем самым пропускную способность. Одной из групп животных имеющих в основе своей нервной системы оба этих критерия и при этом обладая относительно высоким уровнем когнитивных способностей не имея при этом массивного мозга приматов, являются попугаи, а именно группа крупных попугаев известных как Ара. У среднестатистического представителя рода Ара головной мозг весит приблизительно ~21 грамм и вмещает в себя примерно ~ 3,1 млрд нейронов. При этом их уровень интеллекта почти идентичен уровню шимпанзе, у которых мозг весит примерно ~384 граммов и вмещает в себя ~28 миллиардов нейронов. Это означает, что отдельный нейрон в мозге попугая имеет примерно 1/2 массы нейрона шимпанзе, но обладает примерно в девять раз большей вычислительной мощностью. К сожалению, на данный момент нам не так уж и много известно о том, насколько мозг Ара эффективнее мозга шимпанзе, но одним из ключевых факторов, по-видимому, является то, что их мозг имеет больше связей дендрит/синапс на один нейрон, чем мозг любой другой обезьяны. Поскольку подавляющее большинство массы нейрона происходит из тела клетки и аксона, довольно легко добавить вычислительной мощности на массу, просто добавив больше соединений на клетку. И учитывая тот факт, что мозг обычного человека в среднем содержит около 86 миллиардов нейронов при средней массе в ~1310 граммов, это будет означать, что нейроны человека и шимпанзе имеют примерно одинаковую массу и размеры. Будучи столь похожими на шимпанзе, мы, вероятно, также имеем сходное количество синапсов на клетку. Таким образом, если все предположения верны, представляется весьма вероятным, что человеческий мозг можно было бы оптимизировать, чтобы иметь клетки, такие же маленькие и богатые синапсами, как у Ара, дающие эквивалентную вычислительную мощность еще 23,5 килограммов серого вещества ( нервной системы которая и образует то, что мы называем головным мозгом ). ( У птиц в переднем отделе мозга, отвечающем за сложное поведение, содержится больше нейронов, чем у большинства млекопитающих, включая низших приматов. Так исследовав строение головного мозга 28 видов птиц, от зебровой амадины до страуса эму, ученые пришли к выводу, что в среднем они имеют больше нервных клеток в паллиуме, соответствующем коре больших полушарий, нежели млекопитающие. Самые большие показатели были выявлены у попугаев и певчих птиц: у них количество нейронов в паллиуме варьирует от 227 млн до 3,14 млрд и от 136 млн до 2,17 млрд, соответственно, что вдвое больше, чем у приматов, имеющих мозг той же массы, и вчетверо больше, чем у грызунов. Одним словом, пренебрежительное выражение «птичьи мозги» уже можно было бы выбросить на свалку истории, уверены ученые. На самом деле, в ходе своей эволюции птицы «разработали» альтернативный способ стать умными: не гнаться за размером мозга, а компактно упаковывать маленькие нейроны, позволяя лишь некоторым из них вырастать до такого размера, чтобы формировать длинные нервные цепочки. ) ==================×××××××======= В первую очередь следует увеличить размеры лобной доли на которую, в нашем случае, приходится около 37% от общей массы голодного мозга; Гиппокамп; область Брока и область Вернике, на каждую из которых приходится около одного процента от всей массы головного мозга ( если смотреть с другой стороны то выходит что около 60% всей массы головного мозга занимается областями мышления более низкого уровня и долю которых, учитывая размеры и вычислительную мощность головного мозга софонтов, мы можем уменьшить до 7% от общей массы мозга ). Так зона Брока и зона Вернике отвечают за осуществление ( произношение ) и понимание речи, соответственно, поэтому расширение или увеличение этих областей позволило бы вам значительно лучше контролировать язык и понимание излагаемой в устной форме информации ( когда вам что-то говорят ). Другими словами, при увеличение размеров области Брока вы теоретически могли бы намного лучше говорить на нескольких языках, а с большей площадью Вернике вы теоретически могли бы лучше понимать несколько диалектов или, если у вас будет иметься свой собственный язык, совместное увеличение обоих вышеперечисленных долей означает что вы могли бы говорить и понимать гораздо более тонкие фонетические вариации, чем обычные люди, гораздо отчетливее понимая слова, на самом деле не нуждаясь в более длинных словах. Так что для нормальных людей их язык содержал бы множество слов, которые звучали бы совершенно или практически одинаково, но для них будучи совершенно разными. Самая массивная часть головного мозга которую нам следовало бы увеличить — это лобные доли, которые в их случае распространялись бы не только в пределах лба, где и происходит осознанное принятие решений и большая часть того, что мы ассоциируем с интеллектом. Также в данном случае важен гиппокамп занимающийся анализом данных и частично отвечающим за хранение кратковременной и распределение долговременной памяти. У людей эта часть мозга не слишком велика, но по мере того, как мы увеличили бы три вышеперечисленные области головного мозга, а естественная нагрузка на них также будет увеличиваться нам потребовалось бы соразмерно увеличить и размеры гиппокампа. Итак, для следующих утверждений предположим, что масса гиппокампа будет составлять около 7% от общей массы всего головного мозга, в то время как лобные доли - оставшиеся 76%. Лучшим показателем развития мышления в данном случае является количество одновременных фрагментов ( абстрактных понятий ), за которые ваш разум может ухватиться одновременно для работы. Сознание нормального разума может удерживать набор данных всего из 4-9 блоков, однако за счет вышеперечисленных изменений вы могли бы обдумывать очень сложные идеи, состоящие из 74-166 блоков одновременно, что означает, что у них будет гораздо меньше необходимости при решении сложные проблем разбивать их на более мелкие, более простые для решения, что позволило бы им мгновенно распознавать сложные отношения, делая их сверхчеловечески интуитивными мыслителями. Это также означает, что они могли бы разделить свое внимание гораздо большим количеством способов; таким образом, они могли бы войти в комнату и оставаться "сосредоточенными" практически на всем, что их окружает, одновременно делая их исключительными в поиске вещей, практически невозможными для подкрадывания и, возможно, даже способными читать целые абзацы с первого взгляда, так как их мозг мог обрабатывать весь смысл текста параллельно, а не последовательно. Их способность учитывать множество факторов вместе также может заставить их казаться обладающими способностями к предвидению. Они не могли бы буквально видеть будущее, но поскольку они могут знать гораздо больше о том, что происходит вокруг них и как все это взаимосвязано, они могли бы распознавать гораздо более сложные причинно-следственные связи, чем мы. Таким образом, в то время как мы можем распознать надвигающуюся проблему прямо перед тем, как она осуществится, они заметят это в ту же секунду, как войдут в дверь. ==================$$$ У млекопитающих нейроны соединены нормальным образом, но нейроны мозга птиц относительно изолированными образуются "слоями". Ум пернатых объясняется вертикальными связями между слоями. Белое вещество мозга соединяет нейроны серого вещества, которые находятся по поверхности. Именно поэтому мы считаем, что большее количество извилин означает больший интеллект — извилины увеличивают площадь поверхности мозга, т.е. количество серого вещества. Большая масса мозга приходится не на сами нейроны, а на жировую оболочку дендритов, защищающих их от непреднамеренного возбуждения. Мы могли бы создавать локальные сети в мозге, нейроны в которых соединены напрямую, при помощи "вертикальных" путей, обмен информацией между которыми осуществляется уже белым веществом. Так, личность софонтов будут составлять обособленные мощные вычислительные модули. Это поспособствует дифференциации личности, и может привести к развоению, но в данном контексте это не плохо — сознание будет представлять из себя совокупность отдельных личностей, общающихся друг с другом. Так вы усложните сообщение во всём мозге и обучение на стыке областей, но зато во много увеличите скорость мышления над конкретной односложной задачей ( к примеру, вы можете считать дифференциальные уравнения в уме, но вам нужно потратить больше усилий, чтобы визуализировать это или объяснить словами ). Это будут относительно изолированные системы, а потому пропускная способность между модулями будет пожертвована в угоду их внутренней пропускной способности. Так, на внутреннюю сеть у нейронов может быть в 3 раза больше дендритов, чем на связь с остальным мозгом. Я не могу сказать, насколько их архитектура мозга будет отличаться от нашей, но эти изменения не столь значительны, как вы думаете. Мы не меняем что-то кардинально: в целом, их мозг устроен так же, как и наш, просто области мозга имеют более чёткую границу, чем у нас, что позволяет разделять мыслительные обязанности. Я понимаю это интуитивно. Сознание возникает в процессе мышления. Их мышление сосредоточено в относительно обособленных областях мозга. Речь и математическое мышление находятся в разных областях. Математическое мышление получает информацию из зрительной коры или слуха, где она уже обработана и переведена в понятный формат ассоциаций. После математическое мышление на лету решает задачу, предоставляя результат дальше, в речевой центр, который анализирует результат и составляет фразу для отправки её мозжечку, который уже напишет его рукой. Разные виды памяти хранятся в разных областях мозга: зрительные образы в зрительной коре, акробатические трюки в мозжечке. Чем лучше обучена область мозга, тем проще нам думать в её категориях — акробат чётко понимает, какие группы мышц работают при исполнении трюка, и способен анализировать, предсказывать поведение своего тела. Для обычного человека этот процесс сложнее — недостаточно опыта, и что-то он вообще не понимает, а о чём-то приходится размышлять, а в воздухе это недопустимо. Пилоты способны понимать приборы самолёта — он буквально общается с ними. Сознание находится на стыке мышлений. Поэтому софонты не будут задумываться, как им решить задачку — они будут получать готовый ответ, потому что в области математического мышления находятся все таблицы ассоциаций для проведения операций, они не разбросаны где-то ещё и способны обмениваться данными оперативно. Вероятно, софонты вообще не будут задумываться над решением тех или иных задач, как мы не задумываемся о работе мышц при пении или печатании текста посредством клавиатуры. Так когда вы вероятно только учились писать, внимательно следя как именно вы держите руку или прописываете отдельные буквы, или только начинали пользоваться компьютером, вы вероятно долго вглядывались в клавиатуру, ища нужную клавишу и осознанно тянулись к ней. Сейчас же вы знаете расположение клавиш интуитивно, вам не нужно задумываться, куда нажимать — генерируемый вами текст идёт в компьютер в обход мозжечка, напрямую, как при речи ( хотя вы и смотрите на клавиатуру до сих пор, это скорее нужно для корректировки и исключения ошибок ). У софонтов такие "программы", которыми мы пользуемся каждый день, будут размером с целую область мозга и отвечать за целый тип мышления. Как именно это выглядит? Мышление во много сложнее, чем человеческое. То, что для нас требует размышления и является комплексным понятием, для них будет не сложнее составления фразы в голове, а в конце — гомогенным объектом, которым можно оперировать целиком. К примеру, целая формула окажется не сложнее для нас слова. Ведь мы не задумываемся над семантическим значением слова — мы просто "вспоминаем" его "к месту" благодаря таблице ассоциаций. Разные виды мышления будут напоминать иностранные языки, которыми софонты будут владеть с рождения — слова не взаимозаменяемы, но связаны друг с другом в одной таблице ассоциаций, а потому софонт может применять в речи математические формулы из-за того, что они лучше всего подходят для описания какого-то понятия. Точно так же мы используем термины пространства для обозначения времени: оно может спешить, опаздывать, быть впереди или позади нас. =========================$$ Нервную систему софонтов можно условно поделить на три части: вегетативную, сенсорную и высшую. Сейчас мы рассмотрим только первую. Вегетативная система отвечает за координацию работы органов. Так, дыхание и сердцебиение – полуосознанные системы. Это означает, что софонт может менять их их функционирование по желанию, но до тех пор, пока это никак не отображается на безопасности организма. К примеру, невозможно погибнуть задержав дыхание – даже если вы потеряете сознание, то ВНС всё равно продолжит дышать. В случае софонтов, дыхание можно задерживать надолго (до получаса с предварительным насыщением крови кислородом). С сердцебиением происходит то же самое: когда концентрация углекислого газа в крови достигнет критического состояния, софонт потеряет управление над своим сердцебиением, и она продолжает слушаться ВНС. Следует отметить, что софонты имеют непосредственное управление только над сердцами нижнего кровеносного контура; верхний контур слишком важен, чтобы доверять его кому-либо. Для косвенного воздействия на верхний контур придётся использовать медитативные практики, как это делают люди. Лёгкие работают в противофазе: когда одно лёгкое выдыхает, второе вдыхает. Это обеспечивает бесперебойный приток кислорода и удаление углекислого газа из крови. Вследствие этого сердца так же работают в противофазе: когда левое верхнее сердце выпускает кровь, левое нижнее впускает. Это сделано из-за того, что верхнее сердце соединено с нижним, и если бы они работали в резонансе, то поток крови в мостовой артерии не мог бы следовать куда-либо. Для синхронизации дыхания и сердцебиения существует специальные синхронизирующие ветви ВНС. Они соединены друг с другом в кольцо, а так же со спинным мозгом. Если произойдёт обрыв со стороны спинного мозга, само синхронизирующее кольцо сможет ориентироваться по генерируемым во время работы органов нервным импульсам. Это не так эффективно, и в таком случае очень легко сбить синхронность работы резкой сменой частоты, но даже если софонт по какой-либо причине лишится позвоночника, его сердца продолжат биться, а грудь – дышать. Разумеется, регулирование сердцебиения даже со стороны ВНС окажется невозможным. В случае разрыва в самом кольце, работу берёт на себя спинной мозг. Это может произойти в случае травмы одного из сердец. ВНС пронизывает все артерии, где собирает информацию о давлении и температуре крови. Если давление резко упадёт, то артерия перекроется, изолируя травму. Поскольку сами артерии защищены костями, а капилляры постоянно ветвятся, кровь всё равно продолжит поступать к тканям, но ровно столько, чтобы в них не начался некроз. Если температура крови упадёт до критического состояния, то будет отдан сигнал мышцам, которые, совершая микродвижения, будут нагревать организм. Так же будет отдан сигнал запасной печени – будет выброшена порция свежей, питательной и тёплой крови. Процессы переработки жира и гликогена станут интенсивнее, тем самым начав обогревать новую порцию тёплой крови. Это так же необходимо для компенсации снижения давления при травме. В случае перегрева процессы метаболизма замедлятся, капилляры станут шире, потоотделение повысится. Но! ВНС не опознает перегрев, если воздух, которым дышит софонт, будет холодным. В лёгких содержатся термосенсорные нервные окончания, которые определяют, следует избавиться от тепла, или сохранить его как можно дольше. Вся ВНС управляется спинным мозгом, который получает сигналы от головного мозга. Главным в данной системе, помимо мозжечка, является импрус – аналог человеческого таламуса. Он осуществляет передачу осознанных команд ВНС ( и другим областям мозга, но сейчас не об этом ). По сути, это психосоматическая система, позволяющая софонтам полностью контролировать все процессы организма. Обратная связь происходит через ипсутанг – область мозга, отвечающая за осознанную расшифровку сигналов ВНС. Поэтому софонты всегда знают свои болезни, недостаток каких-либо веществ, отравление, усталость, сатурацию… Это даёт им возможность объективно анализировать состояние организма и руководствоваться этим знанием. Высшая нервная система софонтов. Нейроны софонтов радикально отличаются от человеческих. В нашем случае синапсы имеют щели. Чем чаще через синапс проходит сигнал, тем уже становится щель, лучше пропуская сигнал. Сигнал сквозь синапс проходит в форме химического сигнала – нейромедиатора. Из-за этого синапсы обладают высокой латентностью порядка 2 мс. Вместо этого, синапсы софонтов не имеют щели. Аксоны соединяются непосредственно с дендритами, и различить их можно лишь по направлению хода сигнала. Когда сигнал проходит в нейрон, он возбуждает рецептор. Он вызывает выделение нейромедиатора в нейроне, и он активизируется только тогда, когда его количество достигнет порогового значения. Воздействие нейромедиатора увеличивает чувствительность рецептора, на чём и строится их механизм весов. Поэтому софонты не только быстрее и легче что-то запоминают и забывают, но и в целом быстрее думают – латентность бесщелевых синапсов снижается до сотен, а то и десятков мкс! Такой же метод позволяет менять чувствительность рецепторов по команде. Аксоны нейронов не имеют жировой ( миелиновой ) оболочки, которая бы по спирали окутывала её на манер изоленты. Вместо этого сам аксон обладает толстой клеточной стенкой, изолирующей его. Поэтому он тоньше и лучше изолирован, и тем самым повышается плотность нейронов на массу мозга. Но, что важнее, это позволяет увеличить количество санипсов на нейрон. У человека это число составляет в среднем 20 К, но у софонта это может быть и все 60-110 К. Ведь нас делает умнее не масса мозга и не количество нейронов, а конкретно количество синапсов на нейрон. Мозг софонта весит в среднем 9,5 кг. Скажем, что плотность нейронов составляет 180 М на кг. Тогда в их мозге окажется 1 575 М нейронов. Мозжечок слона имеет 251 М, но дадим софонтам на него 300 М для лучшей координации или запаса. Пусть всё остальное – сенсорное пространство, это 425 М. Тогда на все остальные нужды останется 850 М, что в 53 раза больше наших 16 М в лобных долях. Тогда в мозге человека 1 720 М синапсов, а в мозге софонта (при плотности в 80 К) 126 000 М, что в 73 раза больше человеческого. Можно было бы разительно увеличить количество связей в синапсах, при том снизив количество нейронов в качестве эксперимента, но мы не знаем реальных примеров и судить об их интеллекте в случае 200-300 К синапсов на нейрон станет проблематично. Мозг софонта условно состоит из модулей, аналог которым наши области мозга. Модули – относительно обособленные зоны, обладающие собственной независимой временной памятью. Каждый модуль отвечает за свой вид мышления. Модули — аналог человеческих областей мозга. Каждый из них относительно обособлен и выполняет свой тип мышления, к которому приспособлен и обучен. Сколько видов мышления, столько и модулей. Модули, аналогичные по функциям и строению, располагаются рядом и образуют зоны. Разные зоны имеют разную интенсивность общения между модулями. Это условная единица — модули не разделяются друг с другом анатомически. Скажем, это как агрегаты в микропроцессоре, выполняющие разные функции, но расположенные на одном и том же кристалле. Так, хронус образует собой отдельную самостоятельную зону из одного модуля. У него самое малое из возможных соотношение внешнеканальных дендритов к аксонам — он генерирует сигнал, но не получает его. Для него созданы все условия для максимально точного отсчёта времени. Софонт может отсчитывать секунды и ошибиться на одну лишь на вторые сутки. А есть зоны, в которых межмодульное общение столь интенсивно, что даже обходит человеческое — это лингвистическая зона, в которой формируется мысль. Софонт знает десятки языков, и все они должны идеально друг с другом состыковываться. Нейросети, по большей части, работают с матрицами. В этом они напоминают квантовые компьютеры, но не это важно. Подумайте — всё в нашем мире можно описать в форме матриц, таблиц. Наша алгебра — матрицы сложения, умножения, степени... Для всего есть своя таблица. Мы не высчитываем — мы разбиваем на составляющие, приводим к тривиальным решениям. Потому что нетривиальные для нас банально непробиваемы. Попробуйте сложить 34 и 29. Вы не сможете этого сделать. Вы можете только сложить 4 и 9, получить 13. Тройка записывается, а единица переносится на разряд, и вот вы складываете 3, 2 и 1. Позиционная система счисления оказалась успешной только потому что она неинтуитивна, а строго регламентирована. Римские цифры нужно посчитать. Когда речь идёт о паре десятков, даже сотен или тысяч, всё идёт хорошо. Но попробуйте посчитать пару миллионов — это невозможно. Индийские цифры просто диктуют, какой результат дают входные данные, а сами числа посчитаны за нас полторы тысячи лет назад. Вам известно, что мозг — затратная штука. Каждая мысль тратит энергию, материальную. Она производит тепло. А жизнь не любит тепло. Жизнь обращает энтропию вспять, и потому перед мозгом стоит задача №1 — меньше думать. Именно поэтому он создаёт невероятно сложные, гениальные системы автоматизации. Поэтому он ищет патеры. Что-то придумали за нас давным-давно, и пользоваться этим очень легко. Поэтому мозгу нравятся позиционные системы счисления. А ещё ему нравится язык. Язык, любой язык, тоже таблица. Очень и очень сложная, но тоже таблица. Звуки, морфемы, слова, части речи, предложения... Всё это можно выразить в таблицах. Просто посмотрите на падежи или, что ещё лучше, на времена в английском. Более сложные таблицы, которые определяют значения слов — семантику и лексику, определяют наше мышление. Но посмотрите на то, как видит нейросеть. Она не видит объекти — они видит линии. Примитивы, как в векторной графике. Эти примитивы тоже давным давно задокументированы, как и их взаиморасположение. Изменение этих примитивов во времени тоже задокументировано — объект уменьшается, значит он удаляется. Мозг даже обрабатывает сразу две матрицы примитивов, чтобы сопоставлять их и анализировать глубину — расстояние до объектов. Вспомните, сколько ганглиев в глазу и какую часть мощности мозга занимает зрительная кора, какую часть информации об окружающем мире мы черпаем из зрения. Но, что ещё удивительнее, человек может учить языки. Мы не ограничены в одном, паре или даже десятке языков. Мы можем научится "общаться" на чём угодно и с чем угодно. В данный момент я учусь водить. Я уже понимаю, как повышение мощности двигателя влияет на ускорение, а оно на скорость, а оно на пройденное расстояние. Какому углу поворота руля соответствует поворот траектории движения. Как связаны ускорение, скорость и уменьшение/увеличение силуэта автомобилей. Пилот самолёта учится "общаться" с бортом, всеми его агрегатами. То, что написано на приборах и что говорит компьютер обычному человеку чуждо, непонятно. Но вот пилоту это ясно. Он понимает значение любой цифры, любой буквы и любого индикатора в кабине. Точно так же, как человек, который изучает английский язык, поначалу слышит набор звуков или буков, но со временем начинает замечать в них гармонию и смысл. Софонты обладают тремя главными видами памяти: – Кратковременная. Это та память, что формируется из активных связей между модулями мозга. Собственно говоря, в ней хранится сознание. Кратковременная память софонтов больше человеческой, и может оперировать 32 критериями одновременно (цифра взята с потолка, можете подставить сюда любую понравившуюся), в то время как для человека эта цифра не превышает 9. А если учесть временную память, то сознание софонтов практически ничем не ограничено. Важную роль в формировании сознания у софонтов играет морфес – модуль мозга, регулирующий интенсивность межмодульных связей. Он тесно связан с ипрусом – модулем, напрямую связанным с ВНС, и хроносом – модулем, выполняющим роль осциллятора и хроногрофа, позволяющего вести точнейший отсчёт времени. Морфес определяет микросны модулей, выведение критериев из кратковременной памяти во временную, размер кратковременной памяти (грубо скажем, размер очага задействованных в ней нейронов) и время жизни критерия, дисторсию ( времявосприятие ). – Временная. Данный тип памяти находится в самом поверхностном слое коры мозга. Рецепторы его нейронов имеют высочайшую чувствительность, а потому информация быстро записывается, но её нельзя удержать надолго – после сна вся временная память очищается, а ценные фрагменты попадают в долговременную память. Она содержит все критерии, над которыми ведётся мышление. Модули могут общаться только через временную память. В ней вся информация содержит мета-данные, которые определяют её тип: фрагмент ( полуобработанная информация, над которой ещё будет вестись работа ), код ( который несёт служебную информацию, к примеру команду к выведению из микросна ), буфер ( информация, которая пригодится вскоре ) и так далее. Временная память позволяет запоминать неограниченное количество информации на неопределённый, но конечный промежуток времени. – Долговременная память. В целом, ничем не отличается от человеческой. Чем информация старше, тем в более глубокие слои коры она записывается. Если память не перезаписывается, то она стирается, а поверх неё записываются новые данные. Это позволяет со временем очищать память от старых шлаков. Как работает мышление софонтов? Представим ситуацию, что софонт увидел формулу. Она обрабатывается в семантическом отделе зрительной коры. Из неё в морфес поступает запрос. Он формирует инструкцию: отправляет в АЛМ последовательность кодов, по которым АЛМ создаёт пустой процесс с заданным приоритетом, учреждает во временной памяти область под буфер обмена и говорит, из какого регистра временной памяти ЗК нужно извлечь данные. АЛМ обращается к ЗК с запросом на копирование, передаёт регистр и в него поступает семантическая информация. Она содержит атрибуты, которые передаются процессу. В данном случае это «результат вычислений сохранить до обращения, не сохранять в ДП (ожидать обращения, не уходить в сон), исходные данные после обращения не хранить (не удаляется, не запоминается в ДП)» и тд. АЛМ вычисляет результат долгое время, но по выполнению статус процесса сменяется с «выполняется» на «выполнено». Результат записывается в новый буфер обмена. В морфес отправляется код выполнения процесса и регистр памяти, в котором хранится результат. Софонт может обратиться к ответу когда ему удобно. Что самое интересное, он просто получает ответ и никак не участвует в решении. Он может даже заснуть, но АЛМ не заснёт, а будет производить вычисления. Один нейрон может иметь связь с двадцатью тысячами другими нейронами. Дендритов ( соединений, принимающих сигнал) множество, но аксон ( соединение, отправляющее сигнал при возбуждении нейрона ) при этом обычно бывает только один. В бесщелевых синапсах возбуждение происходит не на дендритах, а в самом нейроне, а потому он может иметь гораздо больше соединений. Не в десяток раз больше щелевого метода, а в сотни. Связи так же образуются заметно быстрее и больше — достаточно просто соединиться с другим нейроном, чтобы наладить любой пропускной способности контакт. Аксоны имеют миелиновую оболочку — "изоляцию", состоящую из множества слоёв клеточной мембраны. Она предотвращает случайное возбуждение канала. Но используя канал у́ же, и даровав ему самостоятельную толстую клеточную стенку, мы можем увеличить плотность аксонов или лучше изолировать их. Это позволит одному нейрону иметь несколько аксонов. Поэтому при плотности нейронов, аналогичному Ара, плотность соединений в пару десятков раз больше и может варьироваться. Это позволяет создавать любой сложности архитектуру мозга, что поспособствует обучаемости и плотности записи информации, что также снизит массу нервных путей, облегчая спинной мозг и сенсорные пути. Софонт мыслят на порядок быстрее человека. Благодаря синапсам, построенным не на щели, а на импульсах переменной интенсивности, латентность синапсов снижается с 1-2 мс до сотен, а то и десятков мкс. Иными словами, софонты мыслят на пару порядков быстрее человека. Это влияет на время восприятие. Нет, время для них не движется медленнее – дисторсия для них подконтрольный процесс – их мышление яснее и быстрее нашего ( скажем, сонным вы ощущаете, как медленно работают ваши нейроны – чтобы что-то осмыслить нужно больше времени, чем когда вы бодрствуете ). Это позволяет им вести относительно точный отсчёт времени на малых промежутках, а так же обладать феноменальной скоростью реакции. Добавьте к этому острое зрение и слух – к софонта невозможно застать врасплох. Возьмите пишущую ручку. Поспорьте с кем-нибудь, что он её не поймает. Пусть ваш оппонент держит пальцы расставленными, а вы держите ручку так, чтобы её конец оказался на их уровне. В случайный момент отпустите её. Человек никогда её не поймает ( только если не предугадает момент ). Это – задержка нервных импульсов. А вот софонт поймать сможет и будет ловить регулярно, поскольку их задержка нервного импульса короче человеческой. Мозг софонтов делится на относительно самостоятельные модули, предназначенные для определённого вида мышления. Конечно, это ухудшит межобластное мышление, но ускорит узконаправленное. Это позволит переобучаться каким-либо конкретным навыкам, доводя их до рефлекторного уровня. Сознание будет в меньшей степени участвовать в узконаправленной форме мышления, но сможет работать над глобальными задачами, требующими подхода. Это как если бы не вы работали за множеством станков, а координировали цех. Это позволит софонтам мыслить быстрее в узконаправленных задачах, а так же мыслить параллельно. Это означает истинную многозадачность: если человек незаметно переводит внимание с одной задачи на другую, то софонт может и писать, и говорить, и читать, и слушать действительно одновременно, при том все эти процессы будут не изолированны, а взаимосвязанны. Это так же позволит им спать дроблено. Если дельфины спят одним полушарием, то софонты могут спать областями мозга тогда, когда они не используются. Микросон может длиться от 15 секунд до 4 минут. Поэтому софонтам для отдыха достаточно даже небольшой передышки, а полноценный сон требуется им не регулярно, а по надобности ( как если бы вы приседали на скамью в парке во время прогулки и возвращались домой только когда действительно вымотались, и простой передышкой ваши силы не восстановить ). =================================== Они обладают не двумя типами памяти, как люди, а тремя: помимо обыденных кратковременной и долговременной добавляется временная. Долговременная память предназначена для хранения знаний, навыков, опыта и личности. Она образуется только во время сна, как архивирование данных по окончанию рабочего дня или выгрузка содержимого оперативной памяти на винчестер. Она способна очищаться от малоиспользуемы, эмоционально тусклых и осознанно помеченных воспоминаний. Этот процесс происходит постоянно, освобождая место для новых знаний и снижая латентность обращения к памяти. Временная память предназначена для хранения информации, которая слишком объёмиста, чтобы осмыслить её целиком, или которая не нужна в данный момент, но понадобится в будущем. Это важнейшая доработка, неописуемо расширяющая возможности интеллекта. Ведь софонт может не только временно запоминать любую информацию, но и создавать сложные «программы», по которым эта информация будет обрабатываться без его участия, «в фоне». Сюда относится и составления топографических карт, и навигация по звёздам, и математика, и учёт чего либо… Каждый модуль обладает своей временной памятью. Временная память очищается во время сна ( или микросна ), где либо стирается, либо переходит в долговременную память. Если что-то требуется запомнить на долгий, но ограниченный период времени, то эту информацию после следует просто забыть. Кратковременная память (или активная временная память) – кэш, в котором находятся осмысляемая информация. Она представляет сам мыслительный процесс, и, в частности, сознание. Человеческая кратковременная память может вмещать в себя 7±2 критерия мышления. Для софонта эта цифра составляет 16-20 критериев ( или столько, сколько вам, как автору, понадобится ), а учитывая временную память – неограниченное количество ( десятки, сотни критериев ). Человек, как и многие другие существа ( собаки, кошки ), способен интуитивно считать до четырёх. Обладая острым зрением, а так же ёмкой кратковременной памятью, софонт может интуитивно считать до 60-100 отдельных объектов. ( Примечание – софонта, обладающего такими способностями, было бы разумно снабдить нативным алгебраическим модулем, о котором будет упомянуто позднее ) Благодаря точному отсчёту времени, возможности дробного сна и невероятно объёмной памяти. В состоянии медитации они могут общаться между собой и мыслить над комплексными (по их меркам) понятиями. Их язык по пропускной способности сопоставим с нашими ранними технологиями связи! В таком состоянии они будут подобны живому вычислительному массиву, но если компьютер – простой инструмент, выполняющий поставленную задачу, то общество медитирующих софонтов – истинное сверхсознание, сравниться с которым не сможет даже человеческий коллектив со штатом в сотню человек. Если измерять интеллект продуктивностью, то человеко-день софонта заменить десятки человеко-дней, а человеко-день десятка софонтов – сотни человеко-дней. При максимально продуктивно оправданном количестве софонтов в сети в 25-30 человек, за день они в уме могут решить те задачи, для решения которых человечеству потребовались годы. За годы такая сеть решит проблемы человеческих поколений, а поколение – эпох. Как должна была бы быть устроена "временная память"? Так в основе долговременной памяти лежат простые и случайные процессы. Дело в том, что всю нашу жизнь нейроны формируют и разрушают свои связи. Довольно приблизительные данные говорят о том, что этот процесс спонтанного образования одного нейронного синапса может происходить у млекопитающих примерно 3-4 раза в течение 2-5 дней. Несколько реже происходит ветвление коллатералей, содержащих сотни различных синапсов, так новая полисинаптическая коллатераль формируется за 40-45 дней. Поскольку эти процессы происходят в каждом нейроне, вполне можно оценить ежедневную емкость долговременной памяти для любого из животных. Можно ожидать, что в коре мозга человека ежедневно будет образовываться около 800 млн. новых связей между клетками и примерно столько же будет разрушено. Долговременным запоминанием является включение в новообразованную сеть участков с совершенно не использованными, новообразованными контактами между клетками и чем больше новых синаптических контактов будет участвовать в сети вашей первичной ( кратковременной ) памяти, тем больше шансов у вашей сети будет сохраниться надолго. Кратковременная же память образуется на основании уже имеющихся связей ( её появление обозначено оранжевыми стрелками на изображение выше в качестве фрагмента б ). Так по одним и тем же путям циркулируют сигналы, содержащие как старую ( фиолетовые стрелки ), так и новую ( оранжевые стрелки ) информацию, что и приводит к крайне затратному и кратковременному хранению новой информации на базе ранее существовавших старых связей. Так если информация ( сеть в которой она закодирована в виде последовательности определённых химических меток ) оказывается не важна, то энергетические затраты на её поддержание снижаются и происходит забывание. При хранении «кратковременной», но ставшей нужной информации образуются новые физические связи между клетками, по показанным на картинке фрагментам а-б-в, что приводит к долговременному запоминанию на основании использования вновь возникших связей ( жёлтые стрелки ). Если информация долго остаётся невостребованной, то она постепенно вытесняется другой информацией. При этом связи могут прерываться и происходит забывание, видное по фрагментам в-б-а или в-a ( голубые стрелки ). Примечание: также любопытно насколько дольше в их памяти могла бы храниться информация? Так в нашем с вами случае её чёткость уменьшается ( забывается ) обратно пропорционально прошедшему после её получения времени. Так через час забывается примерно половина от всего попавшего в память, через сутки – 2/3, а через месяц уже 4/5 Долговременная память будет работать по тому же принципу, что и у нас. Разве что часто используемые знания будут перезаписываться вглубь коры головного мозга — информация будет постоянно и беспрерывно "кочевать" из верхних слоёв в нижние, обеспечивая ротацию знаний, а потому и личности. Это позволит софонтам не стареть духовно после какого-то срока вовсе, а так же вырабатывать новые личности, подчерпывать опыт старых и удалять вредящие. Поэтому софонты не получают психических травм, "исправляются" после нарушения общественных норм при должном воспитании и с возрастом им не становится тяжелее чему-либо учиться. Глобальное отличие в том, что процесс забывания и запоминания контролируем: Метод щелевых синапсов заключается в том, что для передачи импульса требуется затратить энергию. Именно эта работа (её затратность) и определяет, с какой вероятностью сигнал пройдёт дальше (что и обеспечивает функционирование весов). Но вместо этого мы могли бы не использовать инертные химические щели, и менять вероятность прохождения сигнала мощностью самого сигнала. Нейроны соединяются напрямую через аксоны. Чем больше импульсов генерирует синапс, тем больше нейромедиаторов в своё распоряжение он получает для генерации более мощных сигналов. Чем сигнал слабее, тем меньше он вырабатывает в целевом нейроне нейромедиаторов, и, соответственно, с меньшей вероятностью импульс пройдёт, что снижает энергопотребление мозга при возросшей скорости его функционирования. Что интересно, такой метод разрешает менять чувствительность всех синапсов софтверно! Это означает, что вы можете образовывать новые связи по команде. Снижая работу, которую нужно совершить для передачи импульса абсолютно и равномерно, мы не помешаем весам, ведь это относительная величина. Чем интенсивнее забывается и запоминается информация, тем легче происходит обучение, запоминание и забывание. Мы можем пропустить нужную информацию, тем самым образовав нужные веса ( здесь слово "синапсическая связь" уже некорректно ) и запомнив информацию, а после абсолютно повысив требуемую для образования новых связей работу, мы "заблокируем" информацию. Пусть такой слой нейронов будет самым молодым и поверхностным, не мешая старым областям памяти. Во время сна происходит перезапись информации из временного слоя нейронов в долговременный — буквально "переживание" опыта вновь, отчего сновидения софонтов будут яркими. Это подготовит временную память для новой работы. =================================== Как мог бы быть устроен упомянутый вами " нативной алгебраический модуль ", который если я правильно понимаю должен был бы существенно облегчить проведение разномасных математических вычислений, даровав им нечто вроде природного калькулятора? Верно. Когда компьютер считает, он реально производит вычисления — в АЛУ складывается бит за битом. Но компьютер и не умеет работать с чем-то помимо бинарного алфавита. Когда мы считаем, мы ничего не вычисляем. Мы производим преобразование матриц. Чтобы сложить 5 + 7 мы не прибавляем пятёрку к семёрке, а вспоминаем таблицу сложения для десятичной системы счисления и вспоминаем, что 5 + 7 = 12. Когда мы учимся в третьем классе, мы учим таблицу умножения, потом таблицу степеней и корней, потом таблицу тригономертических величин. Потом начинается матанализ и вот мы изучаем таблицы формул для нахождения производной и первообразной. Работа с таблицами и есть математическая подсистема человека так же, как работа со спектрами — подсистема слуха, а работа с примитивами — зрительная. Так мы воспринимаем 4 цвета ( цвета + монохромный ( разнообразие отдельных оттенков чёрного и белого цвета )) различной интенсивности и их интенсивность в форме набора примитивов в двумерной матрице ( мы не видим каждый отдельный пиксель, а уже предобработанную картинку ), в которых определяем автомобиль, человека или текст. Слух же работает со спектром — одномерной матрицей — и воспринимает градиент частот ( те же примитивы, но одномерные ) и их интенсивность. Работа с матрицами подразумевает дискретность. Это проще, чем обработка матриц примитивов. Примитивы здесь чётко выражены, и главная сложность в объёмности вычислений. Вам нужно запоминать десятки, а то и сотни критериев, и кратковременной памяти для этого не хватает. Именно поэтому мы считаем не в уме, а в столбик всё, что больше четырёх-пяти разрядов. Учитывая память софонтов, математические вычисления станут для них обыденным занятием, нисколь не сложным. Сравнимо это будет с нашим зрительным мышлением — мы с лёгкостью выдумываем пейзаж или натюрморт, всякие сцены и представляем выражение лиц. Математика станет гуманитарным творчеством, как музыка или литература; красивый ответ станет приятен эстетически, а лаконичное решение задачи — произведением искусства. Речь своего рода тоже преобразование матриц, только более сложных. Возможно, их математический язык будет не проще речи, и на нём даже можно будет выражаться. Что могло бы дать эта система? Помимо самого алгебраического модуля софонтам потребуется логический — для многих преобразований требуется составление выражений, и умение не просто вычислять числа, но и составлять выражения для их вычислений не менее важно. Символьные вычисления, булева алгебра, криптография, статистика... Всё это тоже матрицы, но намного сложнее. Пусть их АЛМ будет разбит на многие подмодули для работы с разными типами данных от вероятности до логики. АЛМ прежде всего языковой модуль, а потому он будет располагаться в лобных долях в средней по возрасту области. Софонты будут уметь интуитивно считать до 64 ( просто потому что мне понравилось это число — 2**6 ). Тогда их таблица сложения и умножения будет иметь 64**2/2 = 2048 ячеек. Это довольно много, но ничего невозможного для софонта в этом нет. Умение умножать и складывать на интуитивном уровне сделает их вычисления простыми: благодаря памяти они могут проводить трассировку тех вычислений, которые выходят за интуитивный уровень. Для возведения в степень это многократное умножение, для умножения — многократное сложение. Важнейшей для таких вычислений способностью окажутся циклы из программирования. Тем не менее, для умножения и деления намного практичнее дать им возможность мыслить в логарифмической шкале. В этом нет ничего анормального, ведь наше восприятие в целом построено на логарифмическом счислении. Для логарифмического счисления софонтам понадобится мышление в трёхмерных матрицах — ось для базы логарифма, ось для аргумента и ось для значения. Было бы хорошо дать им возможность мыслить в четырёхмерном пространстве — так они смогут считать четырёхмерные матрицы, необходимые для мнимых чисел. Так же крайне полезным окажется интуитивное понимание статистики. ================================ Каким образом электрический сигнал, проходящий через дендрит, указывает, какой медиатор следует передать? Из одной клетки может выделяться несколько нейромедиаторов, а не один, но их набор постоянен. Размер терминали ( синаптической щели ) определяет вероятность и интенсивность прохождения сигнала и возбуждение последующего нейрона, что аналогично весам в программировании. Именно неидеальность контакта между нейронами и позволяет нам обучаться. Мы могли бы обойти задержку тем, чтобы передавать электрический импульс непосредственно нейрону, но в определённую его область. Пусть в нейроне будет нечто, напоминающее АЦП ( аналого-цифровой преобразователь ), который подсоединён к многим каналам, и чувствительность каждого из его измерителей постоянна. Чем чаще проходит сигнал через измеритель ) чем чаще он возбуждается ), тем больше медиаторов он посылает соседям, дабы перестроить архитектуру так, чтобы к данному каналу подключилось больше измерителей. Либо мы можем изменять чувствительность самого измерителя, а так же его латентность, что послужит аналогом синаптической щели. Явное снижение латентности синапсов — не нужен период акклиматизации перед проходом следующего импульса. Полагаю, это позволит снизить латентность с 0.5 с до сотен, а то и десятков мкс. Софонты будут на порядок быстрее мыслить, при том с примерно такими же затратами. Что, по вашему мнению, следовало бы перевести в автономный ( бессознательный ) режим? По сути, все службы. Просто некоторые процессы в явном состоянии постоянно. Так, когда мы сидим и к примеру читаем, нам совершенно не нужна топологическая служба, но мы активно пользуемся службой распознания семантики. Пусть топологическая служба перейдет в автономный режим, не занимая места в кратковременной памяти. Она может передавать какой-либо код состояния (к примеру, без изменения), но вся её работа не будет записана. В это же время служба может совершать микросон и фоновую обработку состояния. Если нам нужно вспомнить планировку города, то служба выходит из автономного режима и входит в состояние ожидания - явного простоя. Её мышление уже записывается в кратковременную память, но не временную. После отправки запроса происходит обработка, идет запрос на отправку данных. Запроса не поступает - данные отправляются во временную память, откуда сознание может извлечь их по надобности. Не получая новых запросов, служба обратно уходит в сон. Если к службе обращается иной модуль, они образуют свою среду памяти, не отвлекая сознание, но то в любой момент может запросить снимок локальной временной памяти. Так, если софонт увидит формулу, он даст задание на её обработку. Запускается процесс. Семантическая служба запишет её в свою кратковременную память и обратится к математической службе. Они создадут свою область временной памяти, через которую будет передана формула. Математическая служба обрабатывает её и записывает результат во временную память процесса и посылает код успешного выполнения и расположения результата в памяти. Процесс завершен. Его образ памяти сохранен во всеобщей временной памяти. Если новых процессов в списке приоритета нет, служба переходит в состояние ожидания, а после в гибернацию. По первому же запросу служба пересылает другой службе результаты из своей памяти, создавая предварительно новую область памяти и запуская новый процесс. Так происходит мышление. Со стороны софонта, он отдал задачу на обработку и получил ответ тогда, когда ему удобно. Сам ответ хранится даже если модуль мозга спит. Для справки: Кратковременная память - область памяти, в которой происходит обработка информации. Формирует то мгновение, которое мы ощущаем как "сейчас". Существует в рамках процесса и составляет его суть. Само сознание. Сопоставимо с кэшем процессора. Временная память - область памяти, в которой хранятся данные, даже если процесс, который их породил, завершен. Это позволяет запоминать что угодно на короткий промежуток времени ( между сном ). Создается по мере надобности службой и обеспечивает доступ для других служб. Контролируема сознанием. Сравнимо с оперативной памятью / кэшем. Долговременная память - область памяти, в которой записаны данные, стирать которые планируется через неопределенный промежуток времени. Это, безусловно, винчестер мозга. Любой процесс обладает приоритетом. На основании приоритета выделяются ресурсы на обработку. Процесс с высшим приоритетом обладает малой латентностью. Если процесс с меньшим приоритетом не завершен, он записывается во временную память и завершается. Если приоритет на порядок выше, то ожидания завершения не происходит, и новый процесс выполняется поверх старого. Поэтому, если вы считали ворон, но увидели льва, то информация о воронах затирается распознаванием льва и рассчетом плана действий. Как бы вы ни хотели вернуться к птицам, у вас это не выйдет - менее приоритетный процесс не может прекратить более приоритетный. Чем выше приоритет, тем больший стресс испытывает софонт при его исполнении. Для чего это нужно? Прежде всего, процессы могут работать параллельно. Это означает, что софонт может думать о многом одновременно. Это не просто понижает простой, но и позволяет мыслить комплексно. Писать одно, говорить другое, слушать третье, видеть четвертое, и всё это истинно одновременно. Человеческое внимание же может только оперативно переключаться. Как, по вашему мнению, следовало бы продлить их период нейропластичности, а то и вовсе не допустить окончания сенсетивного периода? Пусть нейропластичность будет цикличной, сопряженной со сном или яркими эмоциональными переживаниями, циклами психики по временам года. Так же, этот процесс можно вызвать сознательно. Зона мозга 25 отвечает за "перезагрузку" — периоды спада серотонина, что сопровождается унынием и депрессией. Пусть подобный механизм будет у софонтов, но от него зависит не только серотонин, но и нейропластичность. Здесь мозг в целом обновляется, что позволяет очистить его от лишней памяти и подготовить к приобретению новых знаний. Так же, большие дозы серотонина или адреналина вызывают нейропластичность перед сном, с выработкой мелатонина. Это нужно, чтобы проанализировать душевное состояние после стресса (положительного или отрицательного) и сделать эту память самой яркой, "первой" в списке на анализ во сне. Нейропластичность можно вызвать и сознательным путём психосоматически, во время медитации. Это нужно, чтобы целенаправлено запоминать некоторую информацию, к примеру, во время обучения. Это позволит не давать софонтам доступ к подсистеме эмоций, а так же не пользоваться ими как костылём для повышения обучаемости. Выдать права доступа по причине частого использования. Это позволит софонтам лучше обучаться, а так же не стареть духовно. С каждым годом софонт будет становиться всё умнее и мудрее, всегда готовым к изучению нового и отказу от рудиментов прошлого. У людей такое происходит в основном с ротацией поколений, что расточительно. ################################ Объём кратковременной памяти ( непосредственно тот "момент", в котором мы живём в реальном времени ) будет выше, но определяться каждым модулем мышления самостоятельно. Вы можете держать в голове сотни цифр после запятой, но это не значит, что вам понадобится фотографически запомнить расположение всех видимых звёзд на небе (и наоборот). Поэтому краткосрочная память будет в несколько раз больше человеческой. Так, человек в среднем способен оперировать 7ю критериями на протяжении 30 секунд одновременно. Пусть софонты сумеют оперировать 16 критериями на протяжении полторы минуты, но это очень условные цифры и интерпретируйте их по своему. Долговременная память, по сути, мало ограничена. Вопрос в том, что её со временем становится слишком много, и время обращения поднимается до неприемлемого уровня. Поэтому старикам тяжелее что-то вспомнить — их мозг не медленее, но им приходится больше разгребать мусора, чем молодым. По той же причине им тяжелее учится новому — старые знания мешают, они слишком "въелись". Поэтому софонты должны не обладать лучшей памятью, а лучшими механизмами её структуризации и удаления. Через час человек забывает 50% всей полученной информации. Пусть вся она хранится во временной памяти от сна до сна. Во время сна всё то, что считается ненужным, удаляется. То, что оказывается полезным, записывается. Это позволит софонтам запоминать только то, что им реально нужно, не засоряя память. ############################## Помимо прочего стоит упомянуть о том, что софонты имеют больше зеркальных нейронов, выделяя их в отдельный модуль. Так подобная зеркальная система будет предназначена для записи и воспроизведения личности другого софонта.Конечно, мы не можем скопировать весь мозг, при том при помощи столь медленных каналов связи, но зато у нас есть целые десятилетия общения. Подобная система нужна прежде всего для медитаций. Это в разы повысит эффективность общения, ведь софонт будет понимать, какую мысль хотел донести собеседник. Это похоже на архив. Сначала мы архивируем мысль, затем в сжатом виде при помощи речи передаём её, но речь сжимает мысль настолько, что достоверно распаковать её невозможно. Мы улучшили канал связи как могли, дав возможность софонтам общаться при помощи двумерных матриц и спектров звука, и канал связи нельзя больше улучшить без конструктивных изменений. Зато мы можем улучшить процесс "распаковки". У софонта будет отдельный модуль зеркальных нейронов, расположенный над лобными долями. У каждого человека, который знает софонт, есть свой уникальный идентификатор, к которому привязаны все его обнаруженные личности. Сами по себе они просты, но в совокупности дают нечто во много сложнее человеческого. Если на протяжении долгого времени изучать все эти личности, то можно делать теории об их функционировании и предсказывать поведение. Это могут делать и люди, но не на нативном уровне. Благодаря изучению личности другого софонта, можно понять его ход мыслей, ценности, менталитет, характер и т.д. Поэтому обладая схожей информацией, софонт может запустить "виртуальную личность" и пронаблюдать, как будет размышлять оппонент. Это поможет им в общении и в составлении социальных связей. Это будет особо актуально, поскольку личности софонтов постоянно меняются, и составить какой-либо стереотип о нём попросту невозможно. Система, позволяющая комбинировать личности как это происходит на самом деле, внося правки не во всю систему, а в определённые её фрагменты, намного эффективнее. Это так же позволит находить определённые паттерны в личностях разных софонтов, а потому составлять индивидуальный подход в общении с каждым. Это лучше, чем использовать отдельную личность для общения с кем-либо. Софонты обладают множеством личностей. Все они просты, но в комбинации дают невероятно сложное поведение. Что хуже всего, эти личности могут не иметь связи, а потому составить однозначный паттерн его поведения (стереотип) попросту невозможно. Но эти личности могут быть даже противоречивы, и зачастую вам жизненно необходимо понимать, о чём думает тот улыбающийся софонт с топором, подходя к вам. В одной ситуации софонт ваш друг, в другой — враг. Зеркальный модуль, о котором я говорю, предназначен для создания системы стереотипов о софонте и моделей их взаимодействия. Вместо того, чтобы делать однозначный вывод о поведении софонта, вы можете запустить виртуальную модель его личности, и пронаблюдать, как он будет размышлять и поступать в сложившейся ситуации. Зеркальный модуль состоит из списка всех известных софонтов, каждому из которых присвоена карта личности. Скажем, вы живёте вместе с другом на протяжении десятилетий, и знаете, как он ведёт себя в разных ситуациях. Благодаря такому объему наблюдений вы можете составить некоторые паттерны, которые проявляются в разных ситуациях. Какие-то задействуются совсем немного, какие-то становятся доминирующими. В зависимости от исходных условий вы определяете, какие личности софонта в какой мере задействуются, и можете сделать достоверное предсказание его поведения. В случае общения вы можете понять, какие личности были задействованы в формировании предложения по неповторимому неуловимому стилю (как вы можете различать письма людей по их лексике, строению предложения, стилю повествования и т.д.). Это позволит софонту понять, какими личностями мыслил собеседник, а потому определить его ход мыслей. Ведь вы не только строите прогнозы на основе своих предположений, но и имитируете мышление собеседника на основе знания о мышлении личностей, которые его составляют. Это как с обществом. Вы не можете судить о какой-то группе людей однозначно на основе наблюдений. В каждой конкретной ситуации каждый её член принимает разные позиции, и точность ваших прогнозов определяется вашим знанием каждого её члена в частности. В какой-то ситуации лидером становится человек решительный, но азартный; а где-то нерешительный, но весьма рассудительный. Поведение группы будет зависеть от того, кто стал её лидером. Но сложность заключается в том, что вы не можете увидеть каждого её члена в отдельности, и вам приходится определять характер каждого человека по поведению всей группы в разных ситуациях. Здесь на помощь приходит зеркальная подсистема, позволяющая выявить каждый отдельный паттерн в поведении, и определить условия его появления. В итоге, когда вы знаете каждого члена группы, вы можете с точностью предсказать её поведение. К чему это может привести? Социальные навыки софонтов будут под стать их личности. Это приведёт к огромным отличиям их психологии от нашей. Эта тема требует большего внимания, ведь затрагивает их культуру и законы эволюции общества. Мне тяжело подобрать пример, поскольку эта идея возникла у меня только что и я не успел о ней поразмыслить. Это приведёт к переосмыслению самого понятия смерти и представления о личности. К примеру, каждый член семейной коммуны или целый домен должен написать что-то, что он знал о погибшем. Благодаря данным сотен софонтов, все выведенные паттерны в итоге составят весьма достоверную картину его личностей, при том с течением времени. Добавьте сюда и другие такие некрологи, и вы получите целую эпопею жизни общества, которая заменит собой привычные летописи. Такая система позволит передать опыт жизни софонта. Грубо говоря, если каждый софонт будет нести в себе частичку личности кого-то ещё, в итоге мы получаем искажённый, но все же снимок всего общества, коллективного сознания и целой эпохи. Это приведёт к невероятно сильной исторической памяти (накоплению исторического опыта). Благодаря такой системе фрагменты личности могут путешествовать сквозь время и встраиваться в других софонтов по теории мемов, таком образом гарантируя очень натянутое и утрированное, но всё же информационное бессмертие. Это именно то, чем занимается описанная мною Сеть! Подобная система позволит использовать некоторые полезные особенности постинформационного общества в аграрную эпоху на нативном уровне. Софонты опережают человечество не только в технологическом и культурном плане, но и в социальном. Вполне вероятно, что ко времени их освоения космоса они уже войдут в начало постинформационной эпохи, став единой цивилизацией. Скажем, софонты чрезвычайно многогранные личности, мыслящие с многих точек зрения. Человек обычно находится в состоянии одной социальной роли, но софонт мыслит всеми своими ролями одновременно. Так, военоначальник должен думать и о выполнении боевой задачи, и о верности государству, и о ценностях культуры, и о своих подчиненных. Софонты думают по-разному одновременно. Каждая такая точка зрения рассматривает ситуацию через свой собственный опыт и ценности, и потому их правильно назвать личностями. Но софонты не страдают раздвоением. Это не вакханалия, не анархия, а коллегия, где каждый высказывает собственное мнение в условиях плюрализма. Ни одна из этих личностей не обладает самоосознанием и лишь вносит свой вклад в общее дело. Эго софонта монолитно, но состоит из сотен мыслительных потоков своих личностей. Это как мы с вами состоим из разных областей мозга, но ни одна не является нами сама по себе в полной мере. Мы - их совокупность, сумма, а не часть, которую можно выделить и которая окружена чужаками. Личности не равноправны. В каждой конкретной ситуации решения одних стоят меньше решения других. Как выстраивается динамическая иерархия? Чем больше правильных решений, т.е. положительных эмоций, приняла личность, тем выше к ней доверие в схожей ситуации. Именно этим и занимаются множество субличностей - мышление с разных перспектив. Если расценивать мозг как компьютер, то эго - ОС, а личности - программы. Они не могут функционировать сами по себе, и уж тем более не являются полуотдельными или отдельными. Внутренне, софонт не расценивает это как раздвоение или второго индивида в своем разуме. Скажем, это просто слишком разносторонняя личность. Раличие субличностей зависит от жизненного опыта. Каждая субличность стирается и записывается постоянно, каждый день. Их может быть сотни и даже тысячи. Все это происходит в лобных долях. Старые и полезные личности укрепляются глубже в кору мозга, бесполезные или вредные стираются и на их месте появляются новые. Этот процесс ничем не отличим от архивации памяти В случае субличности человека мы думаем о независимом индивиде, который борется с основной личностью за существование. В случае софонтов, их личность динамична. И под словом "динамична" я имею ввиду то, что она состоит из динамичных, регулярно сменяющихся элементов. Субличность софонта — некая конкретная функция, некий паттерн, мем или совокупность мемов, выработанная в процессе жизненного опыта на основе других субличностей. Их не пара, не десяток, не сотни, а тысячи! Будь то артобстрел, оказание первой медицинской, чтение научной литературы или разговор с приятелем — всюду используется разный набор субличностей, из которых "сплетается" конечная личность, с которой вы можете говорить. Таким образом вы будете использовать тот опыт, который нужен в данной конкретной ситуации. Здесь участвуют статистика и естественный отбор, а потому панличность софонта невероятно пластична и может приспособиться к чему угодно или научиться чему угодно в кротчайшие сроки. Вам банально не нужно "насиловать" всю психику — под каждую конкретную задачу своё решение. Если какого-то решения ещё нет, вы его без проблем создаете. Если что-то более ненужно и мешает, вы это удаляете. Это как с пупырчатой плёнкой. Если просто взять пакет и надуть, то даже маленький прокол ставит под угрозу всю систему. Но пупырчатая плёнка состоит из отдельных камер, и пусть лопнет хоть треть — она всё равно будет выполнять свои функции. Объём воздуха, заметьте, в обоих случаях одинаков, но к пупырчатой плёнке вы можете добавлять новые камеры, а к пакету — нет. Именно поэтому софонт физиологически не может страдать психическим расстройством, как раздвоение личности или шизофрения. Вам незачем делать отдельную область мозга для хранения "второй" личности. Насколько в таком случае изменится их мыслительный процесс? По сути, он не будет сильно отличаться от нашего в плане самоосознания. Просто вы сможете думать об одном и том же одновременно по-разному. Скажем, вы покупаете подарок кому-либо. В таком случае вы сможете одновременно оценить и свои финансовые способности, и значимость подарка для кого-либо, как он отреагирует на него, чем бы вы могли символизировать свои пожелания и т.д. В случае экономики софонт намного рациональнее человека, поскольку может одновременно анализировать множество факторов. Генерал может размышлять об операции и продумывать множество стратегий. Скажем, это мыслительная многозадачность в купе с архивацией знаний. Вам незачем думать о способах ведения боя при покупке подарка, и этот жизненный опыт себя не проявит. Но в первую очередь, это предназначено для оптимизации долголетия. Это необходимое условие для здоровой ротации личности. Если человек обладает одной неповоротливой личностью, которая эволюционирует с течением жизни, то софонт меняет свою личность беспрерывно, и при том довольно кардинально. Через двадцать-тридцать лет это будет совершенно другая личность, основанная на предыдущих. Поэтому софонты всегда пребывают в балансе между консерватизмом и новаторством, и душевно вечно зрелые, не стареющие. ============================= Страх человека перед высотой - логичное умозаключение эволюции, ведь те, кто часто гулял по краю обрыва, потомства не имели. Страх, отвращение, какие-либо модели поведения вырисовываются в паттерн, общий для всего человечества. Я не думаю, что это приобретённое. В нашем геноме чётко прописано, как видеть, как чувствовать вожделение и боль, как бояться и как параноидально распозновать лица и эмоции во всём, что отдалённо напоминает лицо человека. Для меня всё это - закодированные биты информации. Природа дала нам способность интуитивно считать до четырёх, но не дала нам инструменты работы со статистикой и дифференциального счисления, хотя, несомненно, могла. Битов информации можно запихнуть в нуклеиновую кислоту весьма ограниченное количество. И нам нужно выбрать тот небольшой набор инструментов для мозга, который принесёт максимум пользы. Скажем, софонт может научиться счислению в мнимых координатак сам, поэтому нам нет нужды записывать это в геном. Есть такой дистрибутив линукса - арч. Так вот в арче процесс установки выглядит как командная строка и набор системных утилит для разметки диска и пары скриптов, облегчающих жизнь. Напомню, что все эти инструменты находятся в "установочной операционке (archiso"", хранимой на флешке весом в 700 мб. Сам же арч не имеет ничего. Вообще ничего, даже редактора vim. У вас есть только пакетный менеджер pacman, который приглашает вас собрать себе такую операционную систему, какую вы себе хотите, по кусочкам. Включая подсистему звука, графический интерфейс, создание пользовательской учетной записи, наполнение всего этого софтом - элементарно браузер и файловый проводник. Словом всё то, что "непосвященный" человек считает неотъемлемой атрибутикой компьютера. Всё это хранится не на флешке - ее вы уже выбросили - а в репозиториях. Репозиторий - внешний сервер, на котором лежат компоненты программ. Вы просто запрашиваете что-то вам нужное, и пакетный менеджер скачивает всё необходимое сам. Геном, вернее его часть, - та самая ОС archiso. Сам по себе мозг софонта, на момент формирования, пуст, и имеет лишь необходимые для выживания и наполнения мозга тем, чем вы захотите. Софонты - сверхсоциальные существа, а поэтому глупо полагаться на одних лишь родителей, и уж тем более на самого софонта. У вас есть репозиторий всех достигнутых на данный момент знаний цивилизации в виде общества, у которых можно буквально скачать все необходимые знания и навыки во всех возможных областях. Какие именно инстинкты ( инструменты ), по вашему мнению, следовало бы дать софонтам в первую очередь? На их разработку, с учётом нашего незнания работы мозга софонтов, потребуется столько же, если не меньше, усилий, как на всю концепцию софонтов в целом. Я могу лишь поверхностно описать, какие задачи они должны решать. К примеру, софонт интуитивно ищет паттерны в любых монотонных звуках, дабы определить речь сородича, точно так же, как человек ищет лица и анализирует их эмоции, что позволит софонтам быстрее освоить речь, состоящую из множества тонов и форм звука. Им нужно определять частоту, громкость и форму звуковой волны во времени, и это действительно необходимо для дальнейшего обучения, поэтому слух, как чувство, софонтов будет отлично от человеческого. Любой звук будет не беспрерывным, а состоящим из множества элементов, как наша речь из букв. То же касается зрения. Софонт не только распознаёт примитивы, но ещё и сопоставляет их друг с другом. Поэтому для них невероятно важна форма вещей, каждая грань и поворот, в то время как человек обращает внимание только на пропорции, что является необходимым условием для правильного чтения матричной письменности, где важно отметить каждую деталь от пропорций ( толщина, длина ) до взаимного расположения примитивов. Сюда же относится и цвет... ========================== Почему бы не перенести часть функций в саму клетку? Так мы получим примитивный компьютер, которые включены в общую сеть. Бесщелевые синапсы подразумевают механизм, подобный таковому в АЦП, чтобы измерить силу импульса и определить, пройдёт ли он дальше. Во-первых, наши нейросети используют веса, во-вторых, бесщелевые синапсы нативно работают с аналоговым сигналом, а не цифровым. Поэтому мы могли бы передавать информацию не в виде импульса, а в виде силы этого импульса. Это позволит передавать на порядок больше информации. У нейрона софонтов множество как входов, так и выходов. Почему бы не использовать хотя бы примитивные веса для сложного изменения сигнала? Вы можете изменить внутреннее устройство клетки таким образом, чтобы производить такие преобразования, не думаю, что это окажется уж больно сложно. Если так посудить, то из-за таких изменений работа мозга софонтов будет напоминать работу квантового компьютера. Клетки станут больше, но сеть из десяти аналоговых нейронов может заменить сеть из тысячи наших. Как могли бы быть устроены такие клетки? В бинарных компьютерах мы можем только пропускать или задерживать один сигнал в зависимости от другого. Для сложения мы используем булеву алгебру и логику. В то же время аналоговый компьютер умеет складывать нативно. Бесщелевые синапсы уже умеют усиливать или глушить сигнал, и нам всего-то нужно складывать сигналы друг с другом и изменять их общую мощность по заданному коэффициенту. Что лучше всего, данный механизм прост, и вы можете проводить в нейроне множество вычислений сразу. Внутри нейрона располагаются тонкие ветвистые трубочки, поделённые на сектора. Сектора ворсинок могут соединяться, усиливать и разделять сигнал, образовывать станции прямой и обратной связи, пропускать импульс только в одном направлении. Трубочки заполнены химически полученными ионами, которые регулируют электрическую сопротивляемость среды. В зависимости от потенциала импульса проводимость может меняться, что изменяет мощность сигнала на выходе. Сигнал может суммироваться, если две трубочки соединены вместе. Сигнал, который проходит чаще, стимулирует повышение проводимости канала, что усиливает его на выходе. Благодаря внешним сигналам можно менять проводимость отдельных каналов, что позволяет изменить вес всего нейрона. Насколько это улучшение увеличит размеры и вычислительную производительность нейронов? Технически, это нисколь не увеличит нейрон, потому что такая система нативна для бесщелевых синапсов. Просто только сейчас я понял, что бесщелевой синапс не просто копирует поведение обычного, но и имеет свои полезные особенности. В то же время, благодаря обилию связи и потенциалу для сколь угодно сложного поведения, вы можете создать логические системы с любым поведением. Один нейрон заменяет не десятки, а сотни обычных нейронов из-за обилия аксонов: все они могут функционировать независимо друг от друга, но, что важнее, друг с другом. Грубо говоря мы перенесли нейронную сеть с уровня ткани на клеточный уровень. Если бы это было рационально или в целом осуществимо, можно создать достаточно сложный нейрон, выполняющий функции всего мозга. ================================ Синапсы человека построен на щели - стыке аксона и дендрита. По аксону идёт сигнал, вызывающий выброс нейромедиаторов, которые проходят щель и генерируют сигнал на дендрите. Чем уже синапсическая щель, тем легче сигналу её пройти. Чем чаще по ней проходит сигнал, тем уже она становится. Этот механизм и осуществляет веса нейросети. Тем не менее, щелевые синапсы имеют химическую природу, и сопряженную с этим латентность ( порядка 2 мс, максимальная частота 100 Гц, теоретическая - 500 ), низкую энергоэффективность ( минимальная амплитуда импульса 15 мкВ, максимальная - 200 мкВ ) и ограничения на архитектуру мозга. Интеллектуальные способности вытекают не из количества нейронов, а из количества связей на нейрон. Так, нейрон человека имеет около 20 К связей, и всего один-два аксона. Бесщелевые синапсы (БС), как очевидно из названия, построены не на щели. Вместо этого дендрит и аксон нейрона соединены напрямую, а механизм весов находится в теле нейрона. Нейрон пронизан тонкими трубочками, заполненными токопроводящей, богатой ионами, жидкостью. Нейромедиаторы в БС играют иную роль -- химическим путём они меняют концентрацию ионов в трубочках, тем самым меняя их проводимость. Прохождение сигнала ведёт к выработке нейромедиаторов, что позволяет установить обратную связь. Трубочки могут объединяться в логичские схемы, две самых простых из которых: сумматор, накладывающий сигналы друг на друга, и усилитель, позволяющий управлять мощностью одного сигнала другим сигналом. Вместе два этих элемента позволяют организовать веса нейросети. Внутренняя архитектура нейрона позволяет создавать логические схемы и посылать на связи разные сигналы. Выходит, что один бесщелевой нейрон может заменить с десяток щелевых, и даже функционировать как простая логическая схема. Иначе говоря, архитектура нейросети мозга сместилась с гистологического уровня к клеточному. Сигнал в БС не дискретный, а аналоговый - обмен информацией производится не разделёнными импульсами, а мощностью сигнала ( нельзя не отметить некое сходство бесщелевого синапса и квантового компьютера ). Так же это позволяет значительно снизить латентность ( порядка 150 мкс, максимальная частота 2 кГг, теоретическая - 6,6 кГц ) за счёт отсутствия химической связи, энергоэффективность, ведь система оперирует сигналами с малой амплитудой ( минимально 5-10 мкВ, теоретически максимально 100 мкВ ), повысить количество связей нейрона до 150 К, из которых аксонов может быть неограниченное число. Благодаря возможности менять проводимость трубочек, можно "программно" влиять на способность запоминать: создавать блоки оперативной памяти, забывать и запоминать что-либо по команде. Это позволяет оперативно переобучать целые зоны мозга, создавать зеркальные нейросети. Как следовало бы назвать эти " трубочки "? Дромы, от гр δρόμος - дорога, путь. Толщина дрома составляет около 100-150 нм, и их общая длина достигает нескольких метров. Ими заполнен весь нейрон, за исключением жизненно важных органоидов. Что представляют из себя усилитель и сумматор? Усилитель — генератор сигнала, который выдаёт постоянный, равномерный сигнал, ориентируясь на землю — некое значение нулевого уровня "потенциальной энергии". Если на землю подать какой-либо сигнал, то усилитель будет его повторять, только значительно сильнее. После сигнал можно заглушить низкой проводимостью, чтобы изменить его общую мощность. Сумматор — простое соединение дромов. Соседний сигнал окажет наводку, и оба сигнала будут течь по одному дрому. Это их усилит. ========================== Развитие нервной системы В процессе внутриэмбрионального онтогенеза вначале должен сформироваться ствол мозга — будущий спинной мозг — от которого отойдут все остальные нервные магистрали по телу. На конце ствола разовьётся отросток — головной мозг. Сперва на нём образуется мозжечок, вегетативный мозг, средний мозг, отвечающий за восприятие органов чувств и работу с фундаментальными механизмами памяти и эмоций ( к примеру, здесь располагаются хронос и ипрус ), затем, чуть выше, первые лобные части мозга, необходимые для формирования самоосознания и интеллекта, и вторая лобная часть, располагаемая щитом и накрываемая мозг спереди. Эта часть не сформируется окончательно вплоть до рождения. Лобные доли занимают две трети всего мозга. На этапе постэмбрионального развития у софонта первым делом формируется слух и хронес, уже затем осязание, мозжечок и вестибулярный аппарат, затем обоняние и зрение. После формирования зрения софонт начинает распознавать примитивы — это второе по информативности его чувство после слуха. С началом распознования образов, софонт учится распозновать знаки, речь. После этого этапа ( прошло около восьми месяцев ) софонт учится языку, и хотя ещё не может абстрактно и критически мыслить, уже сейчас у него формируется набор визуальных и слуховых идеограмм ( точно так же, как у человека появляется фонетический набор и акцент ).
Примечания:
Права на все произведения, опубликованные на сайте, принадлежат авторам произведений. Администрация не несет ответственности за содержание работ.