Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Н. Винер и биология

Название: Н. Винер и биология
Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: реферат Добавлен 19:13:08 19 марта 2007 Похожие работы
Просмотров: 60 Комментариев: 3 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Бечин Сергей Вениаминович, г. Северодвинск

Когда математикам и инженерам удалось впервые создать технические устройства, которые могли моделировать некоторые функции мозга, встал закономерный вопрос – как же в действительности работает наш главный орган? В настоящее время известен только один вид программирования – математическое. Именно на его основе работают все вычислительные устройства – от бытовых калькуляторов до современных суперкомпьютеров.

Суть математического программирования в том, что в вычислительное устройство (процессор) вводится информация, представленная как набор чисел, а также набор команд – в виде программы. Подчиняясь правилам алгебры логики и командам программы, процессор производит вычисления, и на выходе мы имеем те же цифры, но уже в другой комбинации. Так как окружающий нас мир представлен не цифрами, а физическими и химическими явлениями, то реальный сигнал перед обработкой должен быть “оцифрован”, то есть получить математический символ.

Таким образом, математическим называется программирование, при котором сигналу первоначально присваивается цифровой код, а затем он подвергается преобразованиям в вычислительном устройстве в соответствии с командами программы. Команда – это математическое действие, либо совокупность таких действий. Для “машинного удобства” вычисления совершаются в двоичной системе. Поскольку вся информация проходит через процессор, то естественно, что его быстродействие является важнейшей характеристикой любой машины.

Преобразуя сигналы от реальных и воображаемых объектов в наборы цифр, и производя с ними вычисления по правилам алгебры логики, удается задавать требуемые параметры и алгоритмы для получения ожидаемых результатов.

В 1943 г. американский физиолог У Маккаллок из группы Н Винера выдвинул идею формального нейрона. Было высказано предположение, что нейрон – это пороговый элемент, имеющий на входе несколько тормозных или возбудимых синапсов, а на выходе, в зависимости от суммы поступающих воздействий – сигнал или его отсутствие, то есть ноль или единицу. А как только появляются нули и единицы, появляются и математики и, соответственно, пытаются построить математическое программирование. Таким образом, “технари” уже более полувека пытаются по-своему истолковать принципы работы нервной системы и головного мозга.

Однако, хотя и были построены нейронные сети различного типа (бинарные, аналоговые и др.), выполняющие широкий класс математических операций, понимания работы мозга это не принесло. Все-таки мозг – не калькулятор и даже не компьютер.

Тем не менее, отдавая должное вычислительной технике, нужно признать, что именно она позволяет на сегодняшний день наиболее полно моделировать наши некоторые функции мозга. А работы в области искусственного интеллекта рассматриваются как новый уровень программирования. И такое явление, естественно, не случайно. Мозг – это орган, созданный природой для управления всем телом. И он действительно имеет различные программы восприятия и поведения. Программирование – ключевое понятие, позволяющее разобраться в принципах работы нервной системы. Но вот основа создания и реализации программ в животном мире совершенно иная, чем та, что применяется в машине. Это обусловлено одним простым правилом, которое соблюдается в биологии всегда – соответствие структуры и функции. Определенная заданная структура задает только одну функцию. Это вызвано тем, что жизнь в своей основе – это совокупность химических реакций. Все физиологические функции организма реализуются посредством тех или иных химических реакций. А химические реакции, как известно, явления специфические. Нейронный импульс – основа работы нервной системы – есть физиологическая функция клетки.

Если вся вычислительная техника работает на основе математического программирования, при котором функция процессора определяется заданной в данный момент времени программой и при этом между программой и процессором нет никакой жесткой связи, то во всех животных системах реализуется принцип структурного программирования.

Под структурным программированием автором понимается способ записей программ восприятия и поведения (и мышления в том числе) на нейронных цепочках различной конфигурации. Эти цепочки образованы не формальными, а реальными, то есть специализированными нейронами.

Использование нейронных цепей различной конфигурации в качестве носителей сенсорно - двигательных программ – единственно доступный способ в живых системах. И это сближает их с генетическими программами, в которых информация обо всех химических реакциях организма, (а соответственно и физиологических), записана цепочками повторяющихся участков молекул в различных сочетаниях. В этом - главное отличие мозга от вычислительных машин, работающих на основе цифровых манипуляций.

Построение нейронных сетей и их работа по законам структурного программирования в корне отличны от тех правил, по которым построены и работают цифровые программные устройства.

Представление нейронных цепей как носителей программных единиц позволяет понять формирование мозга в филогенезе и объяснить развитие основных его функций вплоть до сознания. При этом существует жесткая связь между структурой нейронной цепи и определяемым ею двигательным ответом или воспринимаемым сигналом.

Основные принципы структурного программирования и филогенез мозга как процесс совершенствования и взаимодействия регуляторных программ различных направлений автор изложил в своей работе; “Эволюция нейронных систем”. (Вышлю по запросу электронной почтой, укажите адрес).

(Первичные недифференцированные нейроны в процессе эволюции разделились на две функциональные группы. Клетки первой группы – рецепторы – преобразуют воздействия среды в нейронный импульс - сигнал. Клетки второй группы – двигательные нейроны (процессоры) – преобразуют сигнал с рецепторов в набор команд, поступающих на мышцы и другие исполнительные органы. В ходе эволюции шла расходящаяся специализация нейронов в каждой из этих групп, но первоначальное деление на рецепторы и процессоры сохранилось. Все наши самые сложные органы чувств и все самые сложные регуляторы двигательных комплексов есть не что иное, как усложненные одноклеточные рецепторы и двигательные нейроны. При этом принципиальная схема нервной системы и головного мозга всех животных в процессе эволюции не изменилась).

Специфичность функции рецепторов и процессоров определяется, во первых, индивидуальностью конфигурации (структуры) нейронной сети, а во вторых, функциональной принадлежностью входящих в нейронную цепь нейронов.

Особенности регуляторных систем, построенных на основе структурного программирования, заключаются в следующем;

Прямое (без “оцифровки”) преобразование воздействий среды в сигнал. Разряд любого нейрона в сенсорных отделах мозга – это и есть специфический сигнал. Рецепторы качества преобразуют в сигнал химико-механические воздействия среды на нейрон. Рецепторы последующих слоёв в рецепторных системах преобразуют в сигнал совместное воздействие двух и более предшествующих нейронов. Говорить о сигнальном значении нейронного импульса можно лишь с указанием конкретного местоположения нейрона в нейронной цепи. Вне цепи нейронный импульс теряет всякий сигнальный смысл.

Увеличение количества нейронов в рецепторных отделах мозга позволяет усложнять воспринимаемый сигнал (“видеть” более сложный объект). Тоже самое в двигательных отделах мозга позволяет усложнить комплекс врожденных или приобретенных действий.

Прямое участие любого воспринимаемого сигнала в формировании двигательного ответа. Функциональная готовность любой программы (не требуется загрузки) и, как следствие, – высокая скорость работы нервной системы.

Изменение конфигурации нейронной цепи, как в рецепторных, так и в процессорных отделах мозга изменяет как воспринимаемый сигнал, так и двигательный ответ.

Сравним – в компьютерах сигнал представлен, во первых, в виде электрического импульса, а во вторых, и это самое главное, из импульсов формируется цифровой код (наборы нулей и единиц в различных сочетаниях), что позволяет один сигнал отличить от другого. В нервной же системе сигнал представлен нейронным импульсом и при этом все нейронные импульсы по форме эквивалентны друг другу. Собственно же значение сигнала определяется местоположением нейрона в нейронной сети и его функциональной принадлежностью. Частота и количество импульсов для кодировки сигнала значения не имеют, а определяют лишь интенсивность сигнала, да и то лишь приблизительно.

Процессор – это также нейронная цепь различной конфигурации. Длина цепи и скорость нейронного импульса определяют время реализации программы, а конфигурация цепи – набор выдаваемых команд. Для нервной системы понятия “программное обеспечение” и “структура процессора”, “структура рецептора” - эквивалентны.

Главное отличие мозга любого животного, включая человека, от компьютера состоит в том, что в мозгу совершаются лишь два процесса – формирование сигнала и двигательного ответа. Никаких вычислений мозг не производит, даже когда мы занимаемся математикой. В компьютере же, какую бы задачу он не выполнял, кроме счетных операций ничего не происходит.

В чем заведомо проигрывают нейронные системы регуляции цифровым – так это по сложности формируемых двигательных программ. Ни один нейропроцессор не может содержать столько команд, сколько можно разместить в одной компьютерной программе. Все сложные действия животного составлены как цепь коротких рецепторно - процессорных комплексов, – то есть программных фрагментов, согласованных с сигналами внешней среды или положениями тела. Впрочем, природа уже провела эксперимент по усложнению двигательных программ без рецепторного сопровождения. Речь идет о насекомых. Эти животные способны выполнить сложный “комплекс фиксированных действий” при активации его адекватным сигналом. Но насколько беспомощными, а то и просто вредными становятся инстинкты при измененных условиях среды, наверное, знают многие. Так что генеральная линия в развитии регуляторных систем, выбранная природой – ведущая роль сигнального фактора.

Отсюда следует вывод, что системы математического программирования – это всего лишь вспомогательный инструмент для систем структурного программирования. Такое положение существует сейчас и, скорее всего, сохранится в будущем. Скорость счета и наборы команд никакого значения для зарождения интеллекта не имеют.

Вероятнее всего, будущее за автомобилями и самолетами, способными “видеть и слышать” примерно так же, как это происходит у животных. Тогда ошибку пилота или невнимание водителя машина сможет исправить сама, спасая при этом многие человеческие жизни. Из статистики известно, что в мире ежегодно происходит один миллион автокатастроф, а 85% всех авиакатастроф случаются по вине пилотов.

Автор надеется, что изложенные в статье соображения заинтересуют специалистов по бионике и информатике. Начало практических работ по созданию регуляторных систем на основе структурного программирования будет означать открытие нового направления в информатике. Исследования именно в этом направлении позволят в полной мере воплотить в технических устройствах все функции человеческого мозга, а также помогут человеку понять многие тайны его психики.

Проработанность данной темы у автора такова, что позволяет приступить к реализации систем структурного программирования в технических устройствах.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений21:53:13 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
15:29:35 24 ноября 2015
Вышлите, пожалуйста книгу “Эволюция нейронных систем”. мой адрес rus-tech@mail.ru с уважением В. Зяткевич
В. Зяткевич19:08:04 15 мая 2008

Работы, похожие на Реферат: Н. Винер и биология

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(149887)
Комментарии (1829)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru