Форма входа
Прочитать бесплатно книгу 📚 Модели разума. Как физика, инженерия и математика сформировали наше понимание мозга - Lindsay Grace 👍Полную версию
- Дата:23.07.2024
- Категория: Старинная литература / Прочая старинная литература
- Название: Модели разума. Как физика, инженерия и математика сформировали наше понимание мозга
- Автор: Lindsay Grace
- Просмотров:1
- Комментариев:0
Уважаемые читатели!
На сайте можно читать бесплатно Модели разума. Как физика, инженерия и математика сформировали наше понимание мозга - Lindsay Grace. Жанр: Прочая старинная литература. Так же Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн книги без регистрации и SMS на сайте knigi-online.club (книги онлайн клаб) или прочесть краткое содержание, описание, предисловие (аннотацию) от автора и ознакомиться с отзывами (комментариями) о произведении.
0/0
Описание онлайн-книги Модели разума. Как физика, инженерия и математика сформировали наше понимание мозга - Lindsay Grace:
Рейтинг на Amazon – 4.5Грейс Линдсей показывает ценность описания механизмов нейронауки с помощью элегантного языка математики.Мозг состоит из 85 миллиардов нейронов, которые соединены более чем 100 триллионами синапсов. Уже более ста лет множество исследователей пытаются найти язык, на котором можно было бы передать суть того, что делают эти нейроны и как они общаются - и как эти связи формируют мысли, восприятие и действия. Таким языком оказалась математика, и без нее мы не смогли бы понять мозг так, как понимаем его сегодня.Грейс Линдсей объясняет, как математические модели позволили ученым понять и описать многие процессы мозга, включая принятие решений, обработку сенсорных данных, количественную оценку памяти и многое другое. Она знакомит читателей с наиболее важными концепциями в современной нейронауке и подчеркивает противоречия, возникающие при соприкосновении абстрактного мира математического моделирования с грязными деталями биологии.Грейс Линдсей - доцент кафедры психологии и науки о данных в Нью-Йоркском университете.
Читем онлайн Модели разума. Как физика, инженерия и математика сформировали наше понимание мозга - Lindsay Grace
Шрифт:
-
+
Интервал:
-
+
Закладка:
Сделать
@importknig
Перевод этой книги подготовлен сообществом "Книжный импорт".
Каждые несколько дней в нём выходят любительские переводы новых зарубежных книг в жанре non-fiction, которые скорее всего никогда не будут официально изданы в России.
Все переводы распространяются бесплатно и в ознакомительных целях среди подписчиков сообщества.
Подпишитесь на нас в Telegram: https://t.me/importknig
Грейс Линдсей
«Модели разума. Как физика, инженерия и математика сформировали наше понимание мозга»
Оглавление
Глава 1. Сферические коровы
Глава 2. Как нейроны получают спайки
Глава 3. Учимся вычислять перцептрон и искусственные нейронные сети
Глава 4. Создание и сохранение воспоминаний
Глава 5. Возбуждение и торможение. Сбалансированная сеть и колебания
Глава 6. Этапы развития зрения. Неокогнитрон и конволюционные нейронные сети
Глава 7. Взлом нейронного кода. Теория информации и эффективное кодирование
Глава 8. Движение в низких измерениях. Кинетика, кинематика и снижение размерности
Глава 9. От структуры к функции. Теория графов и сетевая нейронаука
Глава 10. Принятие рациональных решений. Вероятность и правило Байеса
Глава 11. Как вознаграждение руководит действиями. Временные различия и обучение под креплением
Глава 12. Великие единые теории мозга. Принцип свободной энергии, теория тысячи мозгов и интегральная теория информации
Математическое приложение
Глава 1. Сферические коровы
Что может предложить математика
Паук, плетущий паутину, Cyclosa octotuberculata обитает в нескольких местах в Японии и ее окрестностях. Размером с ноготь и покрытый маскировочными пятнами черного, белого и коричневого цветов, этот арахнид - хитроумный хищник. Сидя в центре своей искусно построенной паутины, он ждет, когда почувствует колебания нитей паутины, вызванные сопротивляющейся добычей. Как только паук чувствует движение, он устремляется в направлении сигнала, готовый сожрать свою добычу.
Иногда добыча чаще встречается в одном месте сети, чем в других. Умные хищники умеют отслеживать такие закономерности и использовать их в своих целях. Некоторые птицы, например, запоминают, где в последнее время было много пищи, и возвращаются в эти места в более позднее время. Cyclosa octotuberculata делает нечто похожее, но не идентичное. Вместо того чтобы запоминать удачные места - то есть не хранить их в памяти и не позволять им влиять на дальнейшее внимание - паук буквально вплетает эту информацию в свою паутину. В частности, он использует свои ноги, чтобы перетягивать шелковые нити, на которых недавно была обнаружена добыча, делая их более тугими. Натянутые нити более чувствительны к вибрациям, поэтому на них легче обнаружить будущую добычу.
Внося такие изменения в свою паутину, Cyclosa octotuberculata перекладывает часть бремени познания на окружающую среду. Он переносит свои текущие знания и память в компактную, но осмысленную физическую форму, оставляя в мире след, которым может руководствоваться в своих будущих действиях. Взаимодействующая система паука и его паутины умнее, чем паук мог бы надеяться быть сам по себе. Такая передача интеллекта окружающей среде известна как "расширенное познание".
Математика - это форма расширенного познания.
Когда ученый, математик или инженер записывает уравнение, он расширяет свои умственные способности. Они переносят свои знания о сложных отношениях на символы на странице. Записывая эти символы, они оставляют след своих размышлений для других и для себя в будущем. Ученые-когнитивисты предполагают, что пауки и другие мелкие животные полагаются на расширенное познание, потому что их мозг слишком ограничен для выполнения всех сложных умственных задач, необходимых для процветания в их среде. Мы ничем не отличаемся от них. Без таких инструментов, как математика, наша способность эффективно мыслить и действовать в этом мире сильно ограничена.
Математика делает нас лучше теми же способами, что и письменный язык. Но математика выходит за рамки повседневного языка, потому что это язык, который может выполнять реальную работу. Механика математики - правила перестановки, замены и расширения символов - не произвольна. Это систематический способ перенести процесс мышления на бумагу или в машину. Альфред Уайтхед, почитаемый математик XX века, с работами которого мы познакомимся в главе 3, перефразировал следующие слова: "Конечнаяцель математики - устранить всякую необходимость в разумном мышлении
Учитывая эту полезную особенность математики, в некоторых научных дисциплинах, в том числе в физике, сложилась этика, основанная на строгом количественном мышлении. Ученые в этих областях использовали возможности математики на протяжении веков. Они знают, что математика - единственный язык, достаточно точный и эффективный для описания мира природы. Они знают, что специализированная нотация уравнений умело сжимает информацию, делая уравнение похожим на картину: оно может стоить тысячи слов. Они также знают, что математика помогает ученым быть честными. При общении с помощью математического формализма предположения обнажаются, а двусмысленностям негде спрятаться. Таким образом, уравнения заставляют мыслить ясно и связно. Как писал Бертран Рассел (коллега Уайтхеда, с которым мы также познакомимся в главе 3): "Все расплывчато до такой степени, что вы не осознаете этого, пока не попытаетесь сделать его точным".
Последний урок, который усвоили ученые-количественники, заключается в том, что красота математики заключается в ее способности быть одновременно конкретной и универсальной. Уравнение может точно описать, как будет качаться маятник барометрических часов, установленных на лестнице для министров в Букингемском дворце; то же самое уравнение описывает электрические цепи, отвечающие за вещание радиостанций по всему миру. Когда между механизмами, лежащими в их основе, существует аналогия, уравнения служат воплощением этой аналогии. Как невидимая нить, связывающая воедино разрозненные темы, математика служит средством, с помощью которого достижения в одной области могут оказывать удивительное и непропорциональное влияние на другие, далеко отстоящие друг от друга области.
Биология - в том числе изучение мозга - не так быстро приняла математику, как некоторые другие области. Определенная часть биологов, по причинам, как хорошим, так и плохим, исторически смотрела на математику с некоторым скептицизмом. По их мнению, математика одновременно и слишком сложна, и слишком проста, чтобы быть полезной.
Некоторые биологи считают математику слишком сложной, потому что, будучи обученными практической работе по проведению лабораторных экспериментов, а не абстрактным деталям математических понятий, они воспринимают длинные уравнения как бессмысленные каракули на странице. Не видя в символах функции, они предпочитают обходиться без них. Как писал биолог Юрий Лазебник в 2002 году, призывая больше математики в своей области: "В биологии мы используем несколько аргументов, чтобы убедить себя, что проблемы, требующие вычислений, можно решить с помощью арифметики, если хорошенько постараться и провести еще одну серию экспериментов".
Тем не менее, математика также считается слишком простой, чтобы отразить все богатство биологических явлений. Старая
На этой странице вы можете бесплатно читать книгу Модели разума. Как физика, инженерия и математика сформировали наше понимание мозга - Lindsay Grace бесплатно.
Похожие на Модели разума. Как физика, инженерия и математика сформировали наше понимание мозга - Lindsay Grace книги
- Поиск бизнес-модели. Как спасти стартап, вовремя сменив план - Рэнди Комисар - Прочая старинная литература
- Нечистая, неведомая и крестная сила. Крылатые слова - Сергей Васильевич Максимов - Прочая старинная литература / История
- Белая фея - Enuma Elish - Прочая старинная литература
- Интуитивное сознание - Валерий Жиглов - Прочая старинная литература
- Либерализм и его недостатки - Фрэнсис Фукуяма - Прочая старинная литература
- И ничего под небом, кроме Бога… - Даниил Константинович Диденко - Прочая старинная литература / Поэзия
- Женщина и Бог - Алекс Миро - Прочая старинная литература / Русская классическая проза / Ужасы и Мистика
- Радикальная война: данные, внимание и контроль в XXI веке - Matthew Ford - Прочая старинная литература
- Ядвига ищет новый дом - Анастасия Бакалина - Прочая старинная литература / Прочее / Детская фантастика
- Очерки ранних лет - Евгений Шень - Прочая старинная литература
