О моделировании некоторых принципов работы головного мозга
Режиссер – Семен Райтбурт
Расшифровка видео
0:01
[музыка]
0:24
ой
0:30
[музыка]
0:37
[аплодисменты]
0:39
два года назад
0:41
люди которых вы увидите в этом фильме
0:43
еще ничего не знали друг от друга
0:47
воронеже на заводе синтетического
0:49
каучука и жене рай мастера заняты были
0:52
своими делами
0:53
заботами о плане а технологию о качестве
0:56
гамму чувств в москве в институте
1:00
психиатрии академии медицинских наук
1:03
физиологи самуил натанович брались и
1:06
анатолий викторович на полку
1:08
изучали головной мозг животных как
1:10
сложную систему управления организм а на
1:15
другом конце москвы в энергетическом
1:17
институте своими делами и планами люди
1:20
будущие инженеры
1:21
участники студенческого конструкторского
1:23
бюро казалось ничто не связывало этих
1:27
людей разных возрастов и профессий и
1:29
интересов и все же пути их удивительным
1:32
образом скрепились
2:08
все началось с небольшой статье
2:10
профессора правильности
2:12
напечатанный осенью 1958 года в
2:15
литературной газете многие современные
2:19
технические устройства имеют прообразе в
2:23
живой природе
2:24
всего лишь 20 лет назад например
2:27
появился первый радиолокатор и никто до
2:31
этого не знал что есть на свете живые
2:33
локаторы
2:34
летучие мыши в ночном полете они издают
2:39
не слышал и нами ультразвук и принимая
2:42
отраженные предметами ехал облетает
2:44
любое препятствие эту способность
2:47
ниточек внушать ориентироваться в
2:49
темноте
2:50
ученые смогли объяснить только с
2:52
появлением радиолокации можно однако
2:55
объективно уке другим путем
2:57
пытливо изучать живую природу и на ее
3:01
примере решать сложнейшие техническую
3:03
задачу
3:06
известно что даже самый совершенный
3:08
автомат
3:10
не могут работать столько по заранее
3:12
составленной подробнее жестких программы
3:15
[музыка]
3:16
в этих программах
3:18
понесенных специальные лет карты точно
3:22
указан каждое действие автомата и
3:24
строгая последовательность всех gevalia
3:27
[музыка]
3:30
есть она понимала случайно
3:33
когда составить такую подробную
3:35
программу очень трудно а частные
3:38
невозможно
3:40
качество каучука например зависит от
3:43
многих порой едва уловимых причину от
3:46
малейших капризов сложного химического
3:48
процесса
3:50
здесь нередко приходится полагаться
3:53
только на личный опыт оператора на его
3:56
способность точно у гады какие
3:59
комбинации различных веществ нужны в
4:02
каждом отдельном случае для получения
4:04
каучуковой лентой
4:05
определенного качества чтобы заменить
4:09
человека в управление такими процессами
4:12
нужны автоматы особого типа способные
4:15
подобно живому мозгу учиться и
4:18
накапливать опыт
4:20
проблема стала быть заключается в том
4:23
чтобы некоторые принципы работы мозга
4:26
попытаться реализовать
4:27
энергетических системах эту сложную
4:30
задачу можно решить лишь объединенными
4:32
усилиями биологов математиков инженеров
4:42
говоря откровенно профессор брайан низ
4:44
не ждал такого быстрого отклика на свою
4:46
статью и такой готовности немедленно
4:48
включиться в работу правда не догадались
4:53
всего лишь какие-то не местные юноши
4:56
студенты четвертого курса
4:58
если уж говорить на чистоту и он вам
5:01
хотелось бы от чего-то больше ну хотя
5:05
приглашение преследует прозвучало в
5:06
устах профессора не очень уверенно
5:09
молодые люди не заставили себя долго
5:11
ждать в ответ на прямой вопрос а что вы
5:17
умеете делать
5:19
полномочные представители студенческого
5:21
конструкторского бюро
5:22
виталий бородюк владислав сочинской и
5:26
этого атлет предложили биологам барчук
5:30
нехитрую детскую игру крестики
5:34
выигрывает тот кто первым заполнить
5:36
строку и столбец или диагональ
5:43
хозяева могут играть любой команды до
5:46
гости
5:46
играя сделанные ими машина
5:55
проверим
5:57
скажем сразу у профессора не было шансов
6:00
на выигрыш
6:00
автомат никогда никому не правитель его
6:03
лучшем случае с ним можно было сделать
6:05
ничью
6:13
умная машина говорят обычно подобных
6:16
устройствах хотя на самом-то деле
6:18
автомат этот с мозгом ничего общего не
6:21
ведь он живет чужим умом своих
6:24
создателей
6:25
это они вложили бы в электрическую
6:28
голову точную программу с правильными
6:30
ответами
6:31
но любой возможный ход противника а мозг
6:34
ну такая программа нужно он сам познаёт
6:37
окружающий мир накапливает опыт и
6:39
вырабатывает программу действий которые
6:42
ведут к достижению цели как это
6:45
происходит в чем секрет этого
6:47
удивительного явления живой природы
6:55
вот собака впервые оказалась в камере
6:58
незнакомых условиях внешней среды
7:01
она не знает что в этих условиях для
7:03
получения пищи
7:04
надо услышал звонок стать никуда голод
7:11
заставляет животное действовать ибице
7:13
пока не искать
7:24
в какой-то момент собака случайно
7:26
становится напитать раздается звонок и в
7:29
кормушке появляется цель достигнута
7:34
связь между звонком и педалей получила
7:37
нужные подкрепление после нескольких
7:42
совпадений сигнала подкрепленных
7:47
получением пищи
7:48
мозг животного запоминает эту
7:51
закономерную связь
7:58
теперь собака не делает лишних случайных
8:01
движений а действует целесообразно она
8:05
ждет знакомого сигнала не слышались в
8:07
одном становится на педаль животное
8:12
научилась добывать пищу новых условиях
8:14
внешней среды
8:19
изучая работу головного мозга как сложно
8:22
системную проблему биологи инженеры
8:24
решили создать автомат способны
8:26
обучаться и накапливать у
8:30
подобно живом организме автомат это
8:33
должен на сигналы внешней среды
8:35
отвечать такими действиями которые ведут
8:37
достижению цели
8:49
но что же происходит в мозге как он
8:53
запоминает полезные и жизненно
8:55
необходимую связь можно оказывать
8:59
различные воздействия на живой организм
9:01
можно учитывать все его ответные
9:03
действия
9:04
но нельзя невозможно увидеть что же при
9:07
этом происходит там черепной коробке
9:10
животных некоторые ученые образно
9:13
называют это проблемы черного ящика
9:23
еще меня
9:25
ну что же все-таки известно
9:28
кора головного мозга сложнейшая система
9:32
взаимосвязанных нервных клеток
9:37
одни группы клеток
9:40
принимают сигналы внешней среды
9:42
приходящий от органов чувств
9:53
другие посылают команды к мышцам
9:56
вызывай ответ не день организма
10:02
какой-то момент нужно и данных условиях
10:05
действия случайно совпадает с
10:07
определенным сигналом и животное
10:10
получает пищу после нескольких таких
10:16
совпадений
10:17
между центрами в коре возникает ли хоть
10:20
торной связь теперь сигнал автоматически
10:25
вызывает ответное действие
10:36
все ясно
10:38
кроме для армии
10:39
как это все происходит
10:44
да внутри вала мозга действительно не
10:48
заглянешь попробуем однако построить
10:52
модель внешнего поведения животного
10:56
начнем с простой схемы
10:59
поисках пищи собака делает сначала
11:01
случайные движения
11:04
допустим что и модель имеет какое-то
11:06
устройство последующие случайные команды
11:12
итак команды к действиям посылает особое
11:15
устройство
11:16
а действие
11:18
пусть это будет скажем зажигание
11:21
обыкновенный план
11:23
3-х mp3 действий
11:32
[музыка]
11:36
теперь сигнал внешности
11:39
они пойдут от кнопках а схему надо
11:43
строить так
11:45
чтобы любой сигнал мог соединиться с
11:47
тупым 10
11:49
сначала действия модели не связывать
11:52
себя
11:55
[музыка]
12:09
когда нужно и в данных условиях действия
12:12
случайно совпадает с определенным
12:14
сигналом модель подается подкреплению
12:19
[музыка]
12:28
вот несколько таких подкреплен 1
12:32
срабатывать какой это и включающие цепь
12:38
замыкается и сыграл автоматически
12:41
вызывает ответная
12:44
и так до обучения
12:54
действию модели зависит от случайных
12:57
команд после обучения пока не связаны с
13:18
сигналами внешней среды
13:20
[музыка]
13:32
[музыка]
13:36
значит всё тело переключающим
13:39
устройством
13:40
что же как он работает
13:47
мозге это какие-то группы нервных клеток
13:50
нейроны
13:51
принцы переключателя скрыть где-то здесь
13:56
как его отсюда известно впрочем
14:01
некоторые свойства нейронов известно это
14:05
передать
14:08
google
14:09
есть доску от них к следующему и роном и
14:13
так по всей цепи
14:16
[музыка]
14:19
полагаю что мир они возбуждаются
14:21
по-разному некоторые из них возбуждаются
14:26
одним отростками
14:33
[музыка]
14:35
другие только двумя
14:42
[музыка]
14:51
допустим что на входе переключателя
14:53
стоят три условных номеров
14:55
один связан сигналом
15:00
другое действие а треть с подкреплением
15:08
через промежуточный нейрон нужно
15:11
образовать здесь рефлекторному связь
15:14
при известных условиях какой-то 2 а
15:17
просто примыкающие к промежуточному
15:19
нейрон возбуждается и тогда сигнал
15:24
[музыка]
15:28
при известных условиях первые слоя
15:33
образования регуляция
15:36
действие случайно падает типа
15:39
[музыка]
15:47
значит следующий нейрон возбуждается
15:51
только при таких совпадений
15:55
[музыка]
16:10
второе условие и
16:12
именно и подкрепление поставим схему еще
16:16
один
16:18
он включается только приятно временном
16:21
возбуждение сигнал
16:25
и
16:28
[музыка]
16:31
не
16:34
[музыка]
16:40
хорошо ну чтобы связь запомню
16:44
совпадений должно повториться несколько
16:48
выходит следующий элемент
16:51
работай как накопитель возбуждение и
16:53
заряжается не сразу а постепенно
16:59
[музыка]
17:09
[музыка]
17:19
[музыка]
17:24
все условия соблюдены
17:26
теперь связь между сигналом и действиях
17:29
должно запомниться
17:31
значит дальше стоит особый на его на
17:35
иван памяти
17:37
[музыка]
17:39
включенный накопителям он взрывается и
17:42
сохраняй
17:45
его-то от роста и примыкает
17:47
промежуточную
17:52
все узелок на память завязан автомат
17:57
готов в любую минуту на сигнал
18:00
kreed
18:01
[музыка]
18:04
ну
18:06
[музыка]
18:19
был в делом первый шаг на пути к новому
18:23
автомату теперь рожденную в раздумьях
18:27
спорах и совместных обсуждениях
18:29
принципиальную схему надо было перевести
18:33
на язык тех условные нейроны заменить
18:36
конкретным электронных
18:37
тут началась кропотливая работа всего
18:42
студенческого конструкторского перрон
18:44
откормленного
18:50
пройдут годы далеко вперед шагнет
18:54
современная наука
18:57
студенты конца пятидесятых годов
18:59
станут опытными инженерами инчон может
19:04
быть кому-нибудь из них посчастливится
19:07
крупное техническое открытие или сказать
19:10
новое слово в науке
19:12
но надолго останется в их памяти премий
19:18
когда в содружестве с биолога на стыке
19:21
недавно еще далеких друг от друга наук
19:25
строили они первый свой автомат
19:30
когда сотни деталей
19:32
электронные лампы
19:34
электрические реле конденсат
19:37
сопротивление
19:38
множество уйти и соединялись сложную и
19:41
разумно организованную систему
19:43
первую модель одной из важнейших
19:46
способности мозга
19:51
[музыка]
20:05
создатель автомата шутку назвали его
20:08
черный саба
20:11
и хотя внешний этот металлический шкаф
20:14
совсем не похож на живое существо
20:16
работа его действительно напоминает
20:19
поведение собаки и в экспериментальных
20:21
от смотрите
20:24
поисках пищи животное делает сначала
20:27
случайные движения не связанные сигналы
20:30
внешней среды
20:32
точно также и автомат включает лампы
20:35
случаем беспорядочно независимости гмо
20:42
[музыка]
20:45
но вот собака случайно сделала нужное
20:49
движение
20:49
связь между звонком и действий угодно
20:52
подкрепляется получению тоже можно
20:57
сделать и на модели случайно зажглась
21:00
нужная 3 дня я скажу
21:02
включаем сигнал и нажимаем кнопку
21:04
попрыгай
21:06
[музыка]
21:19
после нескольких подкрепленных
21:22
совпадений сигнала и действия собака
21:24
запоминает что услышал звонок надо стать
21:27
напевать
21:30
[музыка]
21:32
также и автомат запоминает что среднюю
21:34
лампы надо включать по 2 сигнал
21:38
[музыка]
21:46
автомат способен накапливать опыт он
21:50
может научиться каждое свое действие
21:52
связывать с определенным сигналом
21:55
внешней среды
21:59
эта машина отмеченная почетной наградой
22:02
на выставке достижений народного
22:03
хозяйства
22:04
пока еще зажигает обыкновенно его
22:07
но представить себе другой от дома у
22:12
специальные приборы сообщает ему что
22:14
целью службу идет каучуковая лента
22:17
ноутбука это этом месте голдсмит либо
22:23
[музыка]
22:25
другие приборы непрерывно посылают
22:28
сигналы от состояния материала из
22:30
которого отливается лет это сигналы и
22:33
внешний 3g
22:34
а действие автоматика управления
22:41
различными кран
22:51
после обучения нашей на запомни при
22:56
каком состоянии каучуковой масла и каком
23:00
положении крана идет лента нужна вата
23:03
this on the man сможет управлять сложным
23:08
химическим производством
23:10
проект добыл автомата защитили в
23:13
московском энергетическом институте
23:14
выпускники эдвард детский ладислав
23:19
сочинской передали бородюк
23:24
перед авторитетной комиссии
23:26
молодые инженеры уверены обоснованно
23:29
защищали проект который еще несколько
23:32
лет назад мог бы показаться несбыточной
23:35
болтать
23:36
а теперь это реальность
23:40
реальность наших дней отмеченных успехов
23:43
и кибернетики
23:45
1 науки который перебрасывает мост между
23:48
живой природой и get
23:58
она вы
24:01
[музыка]