न्यूरोबायोलॉजी और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस: भाग दो - बुद्धि और सूचना का मस्तिष्क में प्रस्तुतीकरण

जारी रखा जाए।

यहां शुरू करें: तंत्रिकाविज्ञान और कृत्रिम बुद्धि: भाग एक - शैक्षिक कार्यक्रम ,
और यहां: न्यूरोबायोलॉजी और कृत्रिम बुद्धि: डेढ़ भाग - ब्लू ब्रेन प्रोजेक्ट से समाचार ।

अब, नए ज्ञान से लैस, हम अनुमान लगा सकते हैं कि झिल्ली के माध्यम से आयनों का परिवहन कैसे बुद्धिमत्ता और चेतना की ओर जाता है। कोई भी अब तक एक सही, पूर्ण और स्पष्ट जवाब नहीं दे सकता है, इसलिए हम उदाहरणों के साथ वर्तमान स्थिति पर विचार करेंगे।

मैं आपको याद दिलाना चाहता हूं कि लेखों की यह श्रृंखला मस्तिष्क की संज्ञानात्मक गतिविधि में शामिल सभी प्रक्रियाओं का विस्तृत विवरण होने का दिखावा नहीं करती है, लेकिन इच्छुक लोगों को मस्तिष्क, बुद्धि और चेतना के सिद्धांतों का एक विचार देने के लिए वर्णनात्मक है।

और खुफिया न्यूरॉन्स की गतिविधि से कैसे संबंधित है?

अंजीर। 1. स्रोत: यूसी इरविन, सीए

बुद्धि क्या है?

विकी: इंटेलिजेंस (लैटिन बुद्धि से - समझ, अनुभूति) मन, कारण और मानसिक क्षमता है: अनुभव से सीखें, अनुकूलन करें, नई स्थितियों के अनुकूल बनें, पर्यावरण को प्रबंधित करने के लिए ज्ञान लागू करें या (विश्वकोश ब्रिटैनिका से) सोचें। समस्याओं को जानने और हल करने की सामान्य क्षमता, जो किसी व्यक्ति की सभी संज्ञानात्मक क्षमताओं को जोड़ती है: संवेदना, धारणा, स्मृति, प्रतिनिधित्व, सोच, कल्पना (पद्धति के शब्दों से)।

अंग्रेजी विकिपीडिया विभिन्न वैज्ञानिकों और समूहों द्वारा तुरंत बुद्धिमत्ता के निर्धारण के लिए विकल्पों की एक सूची प्रदान करता है, जिनमें से निम्नलिखित सबसे दिलचस्प हैं:
दार्शनिक:
- लक्षित कार्रवाई, तर्कसंगत सोच और पर्यावरण के साथ प्रभावी बातचीत के लिए व्यक्ति की सामान्य क्षमता (डेविड वीक्स्लर)।
- लक्षित अनुकूल व्यवहार (स्टर्नबर्ग एंड सेल्टर)।
आवेदन:
- नए संदर्भों (लॉयड हम्फ्रीज़) में सूचनाओं और कौशलों के संग्रह, भंडारण, अभिगमन, संयोजन, तुलना और उपयोग की प्रक्रियाओं का परिणाम है।
सार:
- संज्ञानात्मक जटिलता (लिंडा गॉटफ्रेडसन) से निपटने की क्षमता।
नरकेन्द्रित:
- जीवन स्थितियों की बदलती परिस्थितियों (Reuven Feuerstein) के लिए बेहतर अनुकूलन के लिए अपने संज्ञानात्मक कार्यों की संरचना को बदलने के लिए मानव की अनूठी प्रवृत्ति।

अमेरिकन साइकोलॉजिकल एसोसिएशन निम्नलिखित परिभाषा प्रदान करता है (जो, मेरी राय में, अक्सर लेखों में पाया जाता है):
"व्यक्ति जटिल विचारों को समझने, पर्यावरण के लिए प्रभावी रूप से अनुकूल होने, अनुभव से सीखने, प्रतिबिंब के विभिन्न रूपों में भाग लेने, प्रतिबिंब के माध्यम से कठिनाइयों को दूर करने की क्षमता में एक-दूसरे से भिन्न होते हैं" [1]।

यह पता चला है कि कोई सटीक परिभाषा नहीं है, लेकिन कुछ को मापने के लिए शुरू करने के लिए, आपको इसे विस्तार से कल्पना करने की आवश्यकता है, और कुछ ऐसा करना और भी कठिन है जिसमें स्पष्ट तकनीकी विनिर्देश नहीं हैं। इसलिए, खुफिया की सामान्य समस्या को उपप्रकारों में विभाजित किया गया है और वे पहले से ही उन्हें हल करने की कोशिश कर रहे हैं, या मस्तिष्क क्षेत्रों को उनके लिए जिम्मेदार खोजने के लिए। मस्तिष्क के किसी भी क्षेत्र के कार्यों का अध्ययन करने के लिए सबसे आम तरीका एक ऐसे व्यक्ति को ढूंढना है जिसके लिए यह काम नहीं करता है (एक स्ट्रोक या क्षति थी) और देखें कि उसके व्यवहार में क्या गायब है। फिर इस तरह के कई अध्ययनों के परिणाम एक साथ एकत्र किए जाते हैं और देखें कि क्या हुआ।
लेकिन यह पता चला है, सामान्य बुद्धि (सामान्य बुद्धि एक ऐसा आविष्कार उपाय है, जो लोगों के परीक्षण के परिणामों के आधार पर) मस्तिष्क के किसी एक क्षेत्र में केंद्रित नहीं है, बल्कि विभिन्न क्षेत्रों और उनके बीच संबंध और "पूरे मस्तिष्क के काम पर निर्भर करता है" में वितरित किया जाता है। "[2]। यह बदले में, हमें इस निष्कर्ष पर पहुंचाता है कि मस्तिष्क की क्षमता इस बात पर निर्भर करती है कि मस्तिष्क कितनी विषम जानकारी [2] को एकीकृत कर सकता है। यह मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों के माध्यम से "यात्रा" करने के लिए सूचना की क्षमता के साथ बुद्धि के संबंध के बारे में पहले से लगाए गए सिद्धांत की पुष्टि करता है (चित्र 1)। इस प्रकार, ध्यान को नियंत्रित करने, स्मृति और भाषा के साथ काम करने में सक्षम होने के लिए पर्याप्त नहीं है, इस पूरी चीज को प्रभावी ढंग से एक साथ बाँधना आवश्यक है।

हालाँकि, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या एक मजबूत AI बंद हो जाएगा (मजबूत AI मानव मस्तिष्क की क्षमता के समान AI की अवधारणा है) यदि हम स्मृति, ध्यान, भाषा आदि के मॉड्यूल लेते हैं, और बस उन्हें कनेक्ट करते हैं। और सूचना एकीकरण की बहुत प्रक्रिया शुरू करने के लिए उन्हें कैसे कनेक्ट किया जाए।

लेकिन मस्तिष्क के दृष्टिकोण से क्या जानकारी है?

अंजीर। 2 स्रोत: cidpusa.org

उदाहरण के लिए आंख ले लो। इसमें एक रेटिना है जिस पर वर्तमान छवि अनुमानित है। रेटिना में ऑप्टिक तंत्रिका (अन्य न्यूरॉन्स की कई परतों के माध्यम से) एक दिलचस्प तरीके से जुड़ा होता है (चित्र। 2): रेटिना में सहज कोशिकाओं (लगभग 120 मिलियन नलिकाएं / छड़ें और शंकु) शामिल होते हैं: ध्यान दें, पहले प्रकाश को तंत्रिका तंतुओं के माध्यम से तोड़ना चाहिए, और उसके बाद ही प्रकाश संश्लेषित करें। कोशिकाओं। इस तरह के एक संगठन से अंधे स्थान की प्रकृति इस प्रकार है।

लेकिन ऑप्टिक तंत्रिका के साथ क्या संचरित होता है? और उस पर एक्शन पोटेंशिअल (AR) पहले से ही संचारित हैं, और दालों की एक श्रृंखला के रूप में। इसके अलावा, यह देखा गया कि अधिकांश कोशिकाओं में "पसंदीदा" तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश होता है, जो एपी की पुनरावृत्ति की आवृत्ति को बढ़ाता है, जबकि एक अलग तरंग दैर्ध्य का प्रकाश आवृत्ति को कम करता है। तदनुसार, ऐसी कोशिकाएं हैं जो लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य से प्यार करती हैं, और ऐसे लोग हैं जो शॉर्टवेव विकिरण [4] से प्यार करते हैं। इसलिए विभिन्न रंगों को देखने का अवसर (और, वास्तव में, जिस तरह से वे एन्कोड किए गए हैं)। यहां यह ध्यान देने योग्य है कि एक निश्चित क्षेत्र (रिसेप्टिव फील्ड) से कई फोटोसेंसिटिव ट्यूब और / या शंकु ऑप्टिकल तंत्रिका के एक न्यूरॉन में प्रसारित हो रहे हैं, और इस क्षेत्र के केंद्र से और इसकी परिधि से संकेत एक नियम के रूप में, प्रतिपक्षी हैं, अर्थात् यदि केंद्र एक न्यूरॉन को उत्तेजित करता है, तो परिधि बाहर डूब जाती है। यह पता चला है कि ऑप्टिकल नर्व में दो सूचनात्मक "चैनल" थे, जिनमें से एक पृष्ठभूमि की तुलना में सिग्नल को हल्का करने के लिए बढ़ती गतिविधि से प्रतिक्रिया करता है, और दूसरा पृष्ठभूमि की तुलना में सिग्नल को गहरा करता है। ऐसा एक संगठन हमें प्रकाश के सामान्य स्तर (डिजिटल कैमरों में) के रूप में नहीं, बल्कि रोशनी में एक स्थानीय परिवर्तन का जवाब देने की अनुमति देता है, जिससे गतिशील सीमा बढ़ जाती है (यही कारण है कि हम एचडीआर में देखते हैं और जहां प्रकाश व्यवस्था पर आधारित दृश्य भ्रम पैदा होते हैं)।
इस स्तर पर, आने वाली छवि के केवल वर्णक्रमीय विशेषताओं को प्रेषित किया जाता है, कोई ज्यामिति विश्लेषण या पैटर्न मान्यता नहीं।



अंजीर। 3 ऑप्टिक ट्रैक्ट

यह सभी धन ऑप्टिक तंत्रिका (छवि 3) के माध्यम से मस्तिष्क के विभिन्न संरचनाओं के माध्यम से सिर के बहुत पीछे तक प्रेषित होता है, जहां दृश्य कॉर्टेक्स स्थित है (यहां से, वैसे, मैंने अपना सिर मारा - तारे छिड़का)। विशेषता रूप से, दोनों आंखों से देखने के क्षेत्र का दायां भाग बाईं गोलार्ध में प्रेषित होता है, और देखने के क्षेत्र का बायां आधा भाग दोनों आंखों से फिर दाईं ओर होता है, जो ओवरलैप क्षेत्र (छवि 4) में एक ही स्थान पर दोनों आंखों से सिग्नल को संसाधित करने की अनुमति देता है। लेकिन यह सब नहीं है। तंत्रिकाओं का एक हिस्सा प्रीक्टेक्टम में चला जाता है, जो पुतलियों के पलटा संकीर्ण होने के लिए जिम्मेदार होता है। लेकिन हम ortic संकेतों के योजनाबद्ध में तल्लीन नहीं करेंगे, अंत में हम इस बात में रुचि रखते हैं कि मस्तिष्क खुद यह सब क्या करता है, कि यह खुफिया और उन्नत संज्ञानात्मक गतिविधि को बदल देता है?



अंजीर। ऑप्टिक पथ के 4 क्षेत्र

तो, दृश्य कॉर्टेक्स (स्ट्रेट या विज़ुअल कॉर्टेक्स) तक यह जानकारी जाती है जैसे कि यह आंख से बाहर थी, और अब संकेतों के सापेक्ष स्थिति को पहचानने के लिए कुछ इसी तरह कोर्टेक्स में शुरू होता है। उदाहरण के लिए, न्यूरॉन्स पाए गए थे कि प्रस्तुत आयत (छवि 5) के झुकाव के कोण पर सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करते हैं, इसकी लंबाई, विस्थापन की दिशा, और अन्य सरल छवि विशेषताएँ। इसके अलावा, इस तरह के न्यूरॉन्स का संगठन यादृच्छिक नहीं है, लेकिन बहुत सुसंगत और तार्किक (छवि 6) और, जैसा कि यह था, वैकल्पिक परतों का एक नक्शा बनाता है। नतीजतन, यह पता चलता है कि दृश्य प्रांतस्था में दोहराए जाने वाले मॉड्यूल होते हैं जो गुणों के एक पूरे सेट से दृश्य के क्षेत्र के एक विशिष्ट क्षेत्र का मूल्यांकन कर सकते हैं। और इस तरह की संरचना को प्रांतस्था के लगभग सभी क्षेत्रों में पाया जा सकता है (न केवल दृश्य, बल्कि श्रवण और संवेदी भी)। इसके अलावा, पार्श्व कॉर्टिक्यूलेट न्यूक्लियस (एलजीएन) से दृश्य कॉर्टेक्स तक के मार्गों का एक अतिरिक्त पृथक्करण है, जो एलजीएन (एम गैंग्लियन कोशिकाओं और पी गैंग्लियन कोशिकाओं) में प्रवेश करने वाले दो प्रकार के न्यूरॉन्स पर आधारित है। इन दो प्रकार के न्यूरॉन्स के संवेदनशील क्षेत्र के अलग-अलग आकार होते हैं (एम कोशिकाओं में डेंड्राइट्स होते हैं) और सूचना हस्तांतरण की गति होती है, जिसके परिणामस्वरूप एम कोशिकाएं तेजी से उत्तेजनाओं के लिए अधिक दृढ़ता से प्रतिक्रिया करती हैं और पी कोशिकाओं को धीमा करने के लिए अधिक मजबूत होती हैं, साथ ही साथ पी कोशिकाएं सूचना प्रसारित कर सकती हैं। और एम नहीं है। इन दो रास्तों का महत्व इस प्रकार है: एम कोशिकाओं को नुकसान रंग में देखने की क्षमता को प्रभावित किए बिना स्थिति में तेजी से बदलाव का जवाब देने की क्षमता में कमी की ओर जाता है, जबकि पी कोशिकाओं को नुकसान दृष्टि की गुणवत्ता को काफी प्रभावित करता है, लेकिन तेजी से उत्तेजना की प्रतिक्रिया को प्रभावित नहीं करता है। एक तीसरा तरीका है - के कोशिकाओं के माध्यम से, जो मुख्य रूप से शॉर्ट-वेव उत्तेजनाओं के बारे में जानकारी संचारित करते हैं, लेकिन इसकी भूमिका के बारे में कम जाना जाता है।



अंजीर। 5. छवि के ढलान के आधार पर दृश्य प्रांतस्था में न्यूरॉन्स की प्रतिक्रिया।



अंजीर। 6. दृश्य प्रांतस्था में न्यूरॉन्स के स्थानिक संगठन जो विशिष्ट उत्तेजनाओं का जवाब देते हैं।

इसके अलावा, जानकारी विजुअल कॉर्टेक्स (चित्र 7) के निम्नलिखित क्षेत्रों में प्रवेश करती है, जहां प्राप्त जानकारी का आंशिक पुनर्गठन और एकीकरण होता है: उदाहरण के लिए, वी 4 ज़ोन में, न्यूरॉन्स आंदोलन या दिशा की परवाह किए बिना रंग का जवाब देते हैं, और एमटी ज़ोन (मध्य लौकिक क्षेत्र) में इसके विपरीत, न्यूरॉन्स अपने रंग की परवाह किए बिना, वस्तु के किनारे के आंदोलन की दिशा में विशेष रूप से प्रतिक्रिया करते हैं।



अंजीर। 7. दृश्य प्रांतस्था के क्षेत्र।

ऐसे क्षेत्रों में नुकसान से मरीजों में विशिष्ट संवेदनाएं होती हैं। उदाहरण के लिए, एमटी ज़ोन में क्षति "मोटर ब्लाइंडनेस" की ओर जाता है - आंदोलन को देखने में असमर्थता: रोगी ने केतली से बहने वाली चाय को आइस्ड के रूप में वर्णित किया। अर्थात्, एमटी से पहले न्यूरॉन्स अपने और एक व्यक्ति के लिए एक पूर्ण छवि की प्रक्रिया करते हैं, आम तौर पर बोलते हुए, पूरे क्षेत्र को देखते हैं, लेकिन समग्र जानकारी में मोटर जानकारी का एकीकरण नहीं होता है और यह सचेत धारणा से खो जाता है। एक दिलचस्प बात यह है कि अनजाने में ऐसी जानकारी अभी भी संसाधित की जा सकती है। ऐसे मामले हैं जब, स्ट्रोक के कारण, दृश्य कॉर्टेक्स के एक उच्च-स्तरीय क्षेत्र में, एक व्यक्ति वास्तव में अंधा होता है, लेकिन एक ही समय में कमरे के चारों ओर घूम रहा है, वह काफी सफलतापूर्वक वस्तुओं के आसपास चला गया। ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि यद्यपि सूचना के सचेत प्रसंस्करण के मार्ग क्षतिग्रस्त हो गए थे, मोटर और दृश्य क्षेत्रों के बीच संबंध प्रभावित नहीं हुए थे और व्यक्ति ने स्पष्ट रूप से सही निर्णय लिए थे, हालांकि वह स्वयं उन्हें समझा नहीं सका था।

इस जटिल तरीके से, जानकारी मस्तिष्क तक पहुँचती है और इसके द्वारा संसाधित होती है। और निश्चित रूप से उत्तर की तुलना में अधिक प्रश्न हैं, लेकिन मुझे आशा है कि मैं मस्तिष्क और सूचना प्रसंस्करण और एकीकरण के सिद्धांतों पर कुछ प्रकाश डालने में कामयाब रहा।

UPD: लिंक भूल गए

[१] बुद्धिमत्ता: ज्ञात और अज्ञात, नीसर एट अल।, अमेरिकन मनोवैज्ञानिक, १ ९९ ६, ५१ (२), 2-१०१।

[२] घाव की मैपिंग, ग्लासचर एट अल।, पीएनएएस, २०१०, १०,: १०, ४-4०४-४9० ९ द्वारा सामान्य बुद्धि के लिए वितरित तंत्रिका तंत्र।

[३] द पेरिएटो-फ्रंटल इंटीग्रेशन थ्योरी (पी-एफआईटी) ऑफ़ इंटेलिजेंस: कन्वर्जिंग न्यूरोइमेजिंग साक्ष्य, जंग एट अल।, बिहेवियरल एंड ब्रेन साइंसेस, २०० 2007, ३०, १३५-१iet।।

[४] रंग दृष्टि के तंत्रिका तंत्र, डी वालोइस एट अल।, व्यापक भौतिकी, २०११, ४२५-४५६।