Игорь Бощенко - Эволюция Социальных Систем

Рис. 28. Нейрон активен и «доволен», только когда ему есть кому передавать сигналы.

Первый принцип нейроматики — принцип обратной связи.

Представим теперь, что наш нейрон получил «донесение» от своих аксонных синапсов. Синапс № 1 активен, успешно передает информацию — а синапсы № 2 — № 999 работают фактически «вхолостую». Нейрон кричит во всю глотку — а его никто не слушает!

Как вообще возможна такая ситуация? Да очень просто. Бывало ли в Вашей жизни так, что вы попадали в компанию узких специалистов в той области, в которой сами абсолютно не компетентны? Ну и как? По сути, для Вас это был иностранный язык! Вы не готовы воспринимать эту информацию, она для Вас все равно что шум за окном. Нетрудно предсказать, что вскоре Вы либо покинете такую компанию, либо попросите сменить тему. А ведь специалисты, быть может, говорили о каком-то выдающемся открытии, сообщая друг другу кучу важной информации!

Таким образом, какие бы великие истины не сообщал наш нейрон через синапс № 1, его сообщение оказалось невостребованным большинством дендритов. «Язык» нейрона оказался им непонятен, его сигналы не попали «в такт» с их ожиданиями. Чтобы информация пошла через оставшиеся синапсы, кто-то должен измениться — либо сам нейрон, либо 1000 подключенных к нему дендритов. Понятно, что меняться придется именно нашему нейрону.

Таким образом «слушатели» через обратную связь сообщают «певцу» о своих вкусах и предпочтениях. Так что выбор у «певца» не велик, либо остаться без «слушателей», либо «петь» то, что они хотят слышать. Он может постепенно увести их к тому, что ему нравится, но не сразу. Те, кто занимаются профессионально политикой, знают, что если надо повести толпу, надо сначала говорить то, что толпа хочет услышать, захватить её внимание, и только потом постепенно сдвигать в нужную сторону. Обратная связь в этом случае играет колоссальную роль, именно по ней определяется допустимая скорость дрейфа.

Только что был сформулирован второй принцип нейроматики: выдаваемая нейроном информация должна соответствовать ожиданиям ее потребителей, т.е. других нейронов. Нейрон вынужден отбирать определенные (успешные) последовательности сигналов и отдавать им преимущество перед другими, которые не были востребованы. Этот принцип называется селективностью:

Рис. 29. Чтобы иметь «слушателей», нейрон должен настроиться на их «волну».

Второй принцип нейроматики — принцип селективности.

Ну что ж, селективность при наличии обратной связи — великое дело. Нейрон начинает менять свою передаточную функцию, подстраиваясь под желания своих соседей, и очень скоро достигает куда более высокого уровня возбуждения, чем раньше. Все хорошо?

Хорошо-то хорошо, но вот незадача: по прошествии какого-то времени возбуждение начинает постепенно уменьшаться. Информация, которая еще вчера «нравилась» нейронам-потребителям, теперь уже не вызывает у них прежнего отклика. Вспоминая приведенный выше пример, это означает, что Вы выучили «иностранный язык» узких специалистов и поняли, что спорят они вовсе не о мировых истинах, а о значении поправочного коэффициента к плохо коррелированным рядам экспериментальных данных. Причем спорят уже не первый день и даже не первый месяц. Ну, Вы и перестаете их слушать.

Нейрон освоил «язык» своих соседей — но мало знать язык, нужно еще и говорить на нем что-то новенькое! Что же делать, чтобы снова повысить уровень возбуждения, еще ближе подойти к реализации? Самое время вспомнить, что у нейрона есть не только выход, но и вход. Быть может, там, на синапсах дендритов, давно уже появляется новая информация, вот только нейрон ее до сих пор не слышал?

Но что значит «слышал — не слышал»? Когда у тебя тысяча дендритов, трудно уделять внимание каждому из них! Нейрон пользуется некоей «усредненной» картиной, которую в искусственных сетях обычно моделируют набором весовых коэффициентов (1 — слушаем, 0 — не слушаем). Таким образом, нейрону нужно поменять способ усреднения входной информации — поменять набор своих весовых коэффициентов. При этом желательно не забывать про старый набор — вдруг новый окажется не лучше, а хуже?

Рис. 30. Чтобы выдавать полезный сигнал, нейрон должен правильно подбирать весовые коэффициенты для своих дендритов.

Если представить на месте нейрона человека, то очевидно, что его дендриты это источники информации, некоторым он не доверяет, некоторые принимает во внимание, а некоторые слушает очень внимательно, например начальник куда весомей информирует, чем пьяный сосед за стеной, в тоже время крик из-за стены «Пожар! Пожар!» в состоянии поменять отношение и вызвать реакцию. Однако, если крики будут продолжаться, а пожара не последует, то весовой коэффициент этого источника будет всё ниже и ниже, вплоть до полного игнорирования.

«Поигравшись» таким образом, какое-то время, нейрон почти наверняка сможет найти новую комбинацию весовых коэффициентов, которая позволит ему выдать наружу более «интересный» сигнал. В дальнейшем, когда и этот сигнал вызовет у слушателей «привыкание», нейрон получит возможность либо вернуться к предыдущему набору коэффициентов — вдруг слушатели «соскучились» по старому? — либо искать еще один, а потом еще и еще. Чем чаще нейрон будет проводить такие поиски, тем меньше будет «привыкание» у его потребителей, и тем больше его шансы на достижение следующего уровня реализации. Мы сформулировали третий принцип нейроматики: для реализации нейрон должен постоянно искать в поступающей информации новое содержание.

Рис. 31. Полезный сигнал на выходе можно создать из самых разных входных сигналов.

Третий принцип нейроматики — принцип поисковой активности.

Ну уж теперь, казалось бы, наш нейрон должен пребывать на вершине блаженства. Чуть что не так, он меняет свои весовые коэффициенты, подстраивает свой выходной сигнал под потребителей, и получает все новые порции возбуждения. Однако и здесь его могут настигнуть неприятности. Ведь нейрон у нас не один в мозге, рядом есть точно такие же нейроны, соединенные своими аксонами с теми же самими потребителями! Что, если им повезло чуть больше , и их выходные сигналы оказались более «интересными» для слушающих нейронов?

Внимание слушателей переключается на новых «звезд», их весовые коэффициенты для нашего нейрона обращаются в нуль, и его уровень возбуждения падает до критически малой величины. Для нейрона наступает момент трансформации — при существующей аксонно-дендритной структуре его ждет голодная смерть. Единственный выход — измениться , вырастить новые дендриты в поисках еще более интересной информации, или протянуть аксон куда-нибудь подальше, где могут найтись благодарные слушатели.