Как стать автором
Обновить
66
2.5
Андрей Белкин @aigame

Пользователь

Отправить сообщение

Реверс-инжиниринг механизмов биологической памяти

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение22 мин
Количество просмотров1.7K

Память является ключевым элементом в функционировании нашего мозга, обладая множеством разновидностей, каждая из которых играет свою особую роль. Существуют декларативная, эмоциональная, сенсорная, временная и долговременная память, и это лишь начало списка. Но давайте подойдем к этому вопросу с инженерной точки зрения: какие типы памяти можно выделить, если анализировать саму природу биологической памяти и механизмы, на которых она строится? Какие методы позволят нам воссоздать эти уникальные процессы? - Давайте разберемся вместе. Конечно биологическая память неразрывно связана с механизмом обучения - подкрепления, которые мы тоже разберем, а также выясним чего же не хватает правилу Хебба. И сделаем мы это максимально наглядно и доступно.  

С точки зрения природы биологической памяти на клеточном или молекулярном уровне, её можно разделить на три вида: моментальная, кратковременная и долговременная. Да, всего три механизма памяти в биологическом мозге которые обеспечивают многообразие видов памяти в зависимости от её применения в различных задачах и обстоятельствах.

Читать далее
Всего голосов 4: ↑5 и ↓-1+6
Комментарии2

Редактор коннектома

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение13 мин
Количество просмотров2.2K

Приветствую, дорогие друзья! Хочу рассказать о своём проекте. Моё хобби это исследование нервной системы и мозга в целом и попытки провести реверс‑инжиниринг этих систем. Этому собственно и посвящены мои статьи на habr. И сейчас я пришел к идеи, что мне нужно разработать некий инструмент который бы упростил работу над моими поисками и изысканиями, и сделал бы их более доступными. Да, существует множество фреймворков на эту тему, но мне всё это не подходит, во‑первых, у меня сложился несколько альтернативный взгляд на проблему, во‑вторых, мне кажется я смогу сделать лучше и доступней.)

Более шести лет назад я презентовал статьёй на habr свой проект OpenTadpole. Это был редактор коннектома некой спайковой нейронной сети которая управляла телом головастика лягушки в симуляции среды. Этот проект показывает возможность формировать с помощью достаточно простых нейронов сложное рефлекторное поведение. Тут речь идет конечно только о безусловных рефлексах, без какого либо обучения. Интересным моментом для меня стало, то что многие интересовались есть ли web версия (это же проект сделанный на unity) или есть ли версия для Mac, linux. По существу, даже людям которым тема проекта была интересна и были обладателями windows не спешили что‑то скачивать, распаковывать, пробовать. И это понятно, куда удобнее просто пройти по ссылке и получить нужный опыт работы с редактором. К сожалению, web версию я не мог представить, так как использовал для симуляции жидкости сторонние плагины которые конфликтовали с компилятором под WebGL unity, ну очень уж капризный этот компилятор. С того момента зародилось идея сделать подобный редактор и делать его еще более доступным.

Читать далее
Всего голосов 19: ↑18 и ↓1+17
Комментарии8

Искусственные и биологические нейронные сети

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение20 мин
Количество просмотров9.1K

Это можно сравнить с поиском Священного грааля, поиск алгоритма, по которому работают биологические нейронные сети. Конечно многие скажут, что никакого грааля не существует, это всё легенды, и в искусственных нейронных сетях уже всё реализовано, осталось дождаться развития этой технологии, вычислительных ресурсов и... и всё — настоящий искусственный интеллект будет создан. А, разбираться в сложном и запутанном органе для этих целей нет необходимости. Но, надеюсь есть добрая доля искателей приключений, которым будет интересны некоторые рассуждения где стоит искать этот “Священный грааль”. В статье мы проанализируем и сравним работу искусственных нейронных сетей с гипотезами о том, как работают биологические нейронные сети, и конечно, сопроводим это практическими опытами, разберем новую искусственную нейронную сеть, которая по своему принципу работы ближе к биологическому аналогу.

Читать далее
Всего голосов 15: ↑15 и ↓0+15
Комментарии14

Симулятор мозга II

Время на прочтение30 мин
Количество просмотров6.3K

Здравствуйте, предлагаю обзор и разбор проекта Brain Simulator II от Чарльза Дж. Саймона, основателя FutureAI. Этот проект и компания малоизвестны, в русскоязычном сегменте интернета вообще нет никаких упоминаний о ней. Моё внимание компания привлекла благодаря сообщению о том, что недавно FutureAI привлекла 2 миллиона $ инвестиций. Проект оказался для меня очень любопытным и интересным, так как я сам во многом разделяю взгляды на проблематику создания AGI Чарльза Саймона, и у меня была практика создания симулятора подобного Brain Simulator II. Обзор проводится на основе общедоступных материалов с сайта FutureAI.guru, откуда можно свободно скачать сам симулятор (windows), а также найти ссылку на его исходный код (c#). Ниже будет представлен вольный перевод одной из статей с сайта, в сопровождении моих комментариев.

Читать далее
Всего голосов 20: ↑20 и ↓0+20
Комментарии3

Обучение живых и «биологичная» нейронная сеть

Время на прочтение18 мин
Количество просмотров9.1K

Давайте разберемся, как же живой мозг обучается. Насколько его обучение похоже или не похоже на то, как это делают машины. Попытаемся смоделировать некоторые аспекты обучения.

В машинном обучении укоренились термины обучение без учителя (англ. unsupervised — без контроля) и обучение с учителем (англ. supervised — под контролем). Обучение без учителя – это обучение по неразмеченным данным, или примерам. А обучение с учителем это обычно обучение по некоторым размеченным данным, обучение на примерах при котором результат регулируется и корректируется некоторым внешним механизмом с учётом этой самой разметки. Иногда термин «обучение без учителя» применяют в случае, когда у нас имеется некий агент, которого мы помещаем в некую среду, причём агент изначально не знает по каким правилам и законам действует среда, и без внешней помощи агент обучается взаимодействовать с этой средой. Если у агента имеется некий механизм оценки достижения цели, то это уже можно назвать термином — обучение с подкреплением.

Насколько корректны и применимы эти термины к обучению живых организмов?
Давайте разберемся
Всего голосов 13: ↑13 и ↓0+13
Комментарии20

Сверхэффективная нейронная сеть или гиперсеть

Время на прочтение20 мин
Количество просмотров15K


Что нужно чтобы создать искусственный интеллект? По какому пути идти до этой цели? Многие с уверенностью ответят, что научное сообщество уже полным ходом движется на этом пути. Что со следующими нейросетевыми моделями с еще большим количеством параметров, с еще более мощными нейроморфными компьютерами, и еще более масштабными датасетами на все случаи жизни, мы ворвёмся в эпоху мыслящих машин. На мой взгляд, это похоже на гонку за морковкой и скорее очевидным для всех такое положение дел станет тогда когда количество настраиваемых параметров в моделях, станет больше чем связей в человеческом мозгу, но ожидаемого эффекта не будет достигнуто.
В этой статья я обозначу путь выхода из порочного бега за морковкой, и расскажу о своём пути и наработках в своих исследованиях.
Всего голосов 18: ↑18 и ↓0+18
Комментарии58

Сравнение мозга с нейронной сетью

Время на прочтение18 мин
Количество просмотров35K


Можно встретить много критических замечаний о том, что биологический мозг или биологические нейронные сети работают совершенно не так как ныне популярные компьютерные нейронные сети. К подобным замечаниям прибегают различные специалисты, как со стороны биологов, нейрофизиологов так и со стороны специалистов по компьютерным наукам и машинному обучению, но при этом очень мало конкретных замечаний и предложений. В этой статье мы попытаемся провести анализ этой проблемы и выявить частные различия между работой биологической и компьютерной нейронной сетью, и предложить пути улучшения компьютерных нейронных сетей которые приблизят их работу к биологическому аналогу.
Всего голосов 38: ↑36 и ↓2+34
Комментарии179

OPENTadpole: первое кибернетическое животное

Время на прочтение20 мин
Количество просмотров23K
image

Здравствуйте, уважаемое сообщество GeekTimes! После своего длительного молчания, я хочу представить свой новый проект. OPENTadpole – приложение, состоящее из полноценного редактора нервной системы головастика лягушки и физической эмуляции тела головастика и внешней среды. Возможность с нуля создать, настроить и отредактировать коннектом животного и немедленно увидеть, как Ваше творение отражается в его поведении.


Читать дальше →
Всего голосов 49: ↑49 и ↓0+49
Комментарии34

Что такое сознание

Время на прочтение25 мин
Количество просмотров111K


Одним из самых главных научных вопросов Человечества, считается вопрос: «Что такое сознание?». Как Человек думает, принимает решения, как происходит мышление, анализ и интерпретация различных внешних раздражителей и т.д. Ответы на эти вопросы, а также что такое сознание, главный вопрос жизни, вселенной и всего такого под катом.
Всего голосов 26: ↑22 и ↓4+18
Комментарии165

Код нейроэлемента

Время на прочтение18 мин
Количество просмотров13K


Здравствуй, уважаемое сообщество GeekTimes! Не так давно здесь была опубликована серия статей посвященных работе над созданием модели нервной системы. И лучшим способом понять логику модели является возможность изучения программного кода её реализации. Я не только хочу донести более детально свои идеи, но и попросить помощи у сообщества. Мне известно, что среди читателей GT множество профессионалов в деле написания программного кода и Ваш опыт, знание может помочь развитию проекта. Иногда достаточно грамотного совета или рекомендации, чтобы решение такой не типичной задачи стало элегантным и лёгким.
Читать дальше →
Всего голосов 19: ↑19 и ↓0+19
Комментарии23

Структура и стартовые настройки мозга

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров32K


Знание того как работает нейрон недостаточно для понимания того, чем обусловлено разумное и интеллектуальное поведение. Эволюция совершила удивительное мастерство, создав систему из относительно простых элементов, способную поразить невероятной успешностью во взаимодействии с окружающей средой. Недостаточно взять некую массу связанных нейронов (даже сложив слоями) подключить к ней датчики и выводы и получить хоть какое-то подобие мозга. Главным полем работы эволюции на протяжении миллионов лет является не нейрон, а структура и внутренняя организация нервных клеток в нервной системе.

В предыдущей части мы говорили о структуре коры мозжечка и на его примере видно, что структура и организация является фундаментальной для его функций. Давайте разберемся в том, как организована кора больших полушарий, структура благодаря которой Человек стал самым успешным видом на Земле.
Читать дальше →
Всего голосов 25: ↑24 и ↓1+23
Комментарии8

Удивительный мозжечок

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров26K


Что удивительного в мозжечке? Отдел мозга, который дал нам возможность наслаждаться красотой и великолепием музыки, невероятной точностью и грацией танцевальных движений.
Всего голосов 15: ↑15 и ↓0+15
Комментарии7

Моделирование эмоций или электронное чувство новизны

Время на прочтение15 мин
Количество просмотров21K


Без понимания природы возникновения интеллекта и механизмов разумного поведения невозможно создание искусственного интеллекта. Можно бесконечно составлять сети нейроподобных элементов варьируя их количество, организацию, алгоритмы, но невозможно случайным образом повторить то над чем трудилась эволюция миллионы лет.

Природа деятельности живых организмов определяется их потребностями, связанными с необходимостью выживать, питаться, размножаться и сохранять энергию. И ни одно живое существо не действует вне внутренних мотивов формируемых потребностями. И невозможно представить разум лишенный внутренних мотивов и целей. Каждое движение наших глаз, произнесение слов, формирование мыслей есть результат работы механизмов ответственных за удовлетворение наших потребностей. Стремление создать абсолютный интеллект, не обусловленный никакими потребностями, приведет к получению бездействующего механизма или действующего подобно автомату.

Наш окружающий мир очень сложен и многообразен и создание рефлексов на все случаи жизни, которые бы позволили организму быть в этом мире успешным, не предоставляется возможным. Поэтому природа создала механизм, который позволяет формировать и отбирать рефлексы, которые приводят к желаемому результату – это эмоции, или эмоциональные механизмы.

Но какие же потребности могут быть у искусственного интеллекта, ведь ему незачем испытывать голод, за зарядом его батареи может последить человек, а чувство страха может спровоцировать на действия к самообороне, любовь и привязанность – эти чувства даже Человеку создали множество хлопот. Единственное, что действительно необходимо искусственному интеллекту это желание обучаться, любопытство и стремление к новому. Природа всех эмоций сходна и все перечисленные эмоции, возможно, воплотить в искусственном интеллекте.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑15 и ↓2+13
Комментарии15

Память, консолидация памяти и бабушкины нейроны

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров31K


Первый вопрос, который возникает перед исследователями нервной системы и когнитивных процессов это, что такое память? Что такое память в биологическом аспекте? Как проявляется память на уровне отдельного нейрона? И в какой форме хранится информация в нервной системе?

И сейчас мы ответим на эти вопросы.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑17 и ↓0+17
Комментарии6

Симулятор нервной системы. Часть 3. Ассоциативный нейроэлемент

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров11K


В работе над симулятором нервной системы пока мы касались только с хорошо изученными аспектами её работы. Но сложность моделирования нервной системы и причина, по которой до сих пор не создан искусственный интеллект – это отсутствие полного представления о том, как работает нервная клетка. Подробно описаны многие процессы, протекающие в нервной клетке и нервной системы в целом, но нет четкого алгоритма их работы, который можно было бы перенести в модель или компьютерную программу.

Простая идея алгоритма работы нейрона позволила решить эту проблему.
Читать дальше →
Всего голосов 16: ↑16 и ↓0+16
Комментарии10

Симулятор нервной системы. Часть 2. Модулируемый нейроэлемент

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров15K


На заглавном изображении моллюск рода Аплизия, в его нервной системе всего 20 000 нервных клеток. Практически таких же как и в Вашей нервной системе, те же самые дендриты, аксоны, медиаторы. Те же самые белки и вещества. И путь к понимаю природы сознания и сложного интеллектуального поведения не может проходить мимо этого скромного существа.

Здравствуй, Geektimes, и мы переходим ко второй части, которая будет посвящена второму типу нейроэлементов – это модулируемому нейроэлементу.
Читать дальше →
Всего голосов 12: ↑12 и ↓0+12
Комментарии18

Симулятор нервной системы. Часть 1. Простой сумматор

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров25K


Здравствуй, Geektimes! Я хочу поделиться свой работой над созданием системы позволяющей моделировать рефлекторные и когнитивные процессы, протекающие в нервной системе.

Частично система воплощена в простенькой программе, созданной на игровом движке Unity3D. Это своего рода симулятор нервной системы, благодаря которому возможно имитировать не только простые рефлексы, но и демонстрировать различные явления в нервной системе, такие как привыкание, сенсибилизация и образование условных рефлексов. А также возможно эмулировать временную и долговременную память и её консолидацию, эмоции и эмоциональное поведение. Причем как простые эмоции, к примеру, голод и насыщение, так и более сложные, такие как любопытство, страх или привязанность. Благодаря системе у нас появится возможность разобраться в предназначении различных областей мозга, в том, как происходит распознавание зрительных образов, как происходит обучение и эмоциональная оценка происходящего.
Всего голосов 27: ↑27 и ↓0+27
Комментарии15

Электромагнитное взаимодействие нейронов

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров16K

Здравствуйте, уважаемое сообщество Geektimes! Идея взаимодействия нейронов не только через физические связи (синапсы, эфапсы), но и посредством электрических полей, давно не нова, но какой характер и значение этих взаимодействий?
Читать дальше →
Всего голосов 10: ↑10 и ↓0+10
Комментарии15

Как работает наш мозг или как смоделировать душу?

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров57K


Здравствуй, Geektimes! В ранее опубликованной статье, была представлена модель нервной системы, опишу теорию и принципы, которые легли в её основу.

Теория основана на анализе имеющейся информации о биологическом нейроне и нервной системе из современной нейробиологии и физиологии мозга.
Читать дальше →
Всего голосов 24: ↑18 и ↓6+12
Комментарии23

Новые нейронные сети или моделирование работы нервной системы

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров25K
image

Привет, Geektimes! Хочу представить свои наработки в исследовании в области искусственного интеллекта.
Читать дальше →
Всего голосов 19: ↑16 и ↓3+13
Комментарии13
1

Информация

В рейтинге
996-й
Откуда
Россия
Зарегистрирован
Активность