Проблемы создания модели человеческого мозга

Человеческий мозг имеет ряд преимуществ перед всеми технико-кибернетическими устройствами по таким важным свойствам.

Во-первых, входные сигналы, поступающие из внешней среды, воздействуют на глаза, уши, тело, на вкусовые качества еды и т.д.

Как сказано в Библии – «Вначале было слово», которое настраивает мозг, как и остальные воздействия внешней среды.

В связи с этим для создания модели человеческого мозга должны быть разработаны соответствующие датчики и желательно их выходные сигналы лучше всего представлять в цифровом виде, для лучшей стыковки с устройствами цифровой техники.

Во-вторых, информация, которая поступает из внешней среды, обобщается. Это видно на примере глаза. Рецепторов в глазе порядка 18–20 миллионов, а колбочек, которые обобщают видимую информацию через рецепторы глаза, порядка 72 тысяч. То есть происходит сжатие информации приблизительно в 256 раз уже на втором уровне (рис. 11.1). Эту проблему сжатия информации важно понять и решить технически.

Рис. 11.1.Биологическая схема горизонтальной организации сжатия информации

На рис. 11.1 изображена биологическая схема горизонтальной организации сжатия информации и, что важно, показано 8 уровней, что соответствует уровням человеческого мозга [12]. Таким образом, проблема состоит в создании устройств управления, имеющих не менее 8 уровней, и на каждом уровне информация должна обобщаться не менее чем в 256 раз.

В-третьих, необходимо рассматривать естественную расширяющую связь между нейронами человеческого мозга, которая изображена на рис. 11.2.

Рис. 11.2.Процесс развития коры человеческого мозга человека

Это изображение показывает, как постепенно начинают устанавливаться связи у ребенка с трех месяцев до двух лет, необходимые для обобщения полученной (расширяющей) информации, построения соответствующих шаблонов и моделей, отражающих реальный мир индивидуального человека. Таким образом, проблема состоит в создании возможностей расширять связи между искусственными нейронами при увеличении информации или ее обобщении.

В-четвертых, человеческий мозг, обладая от 14 – 20 миллиардов нейронов. Это достаточно большая структура по количеству нейронов, которую трудно физически создать на современном этапе развития техники, а тем более ею управлять (рис. 11.3).

Рис. 11.3. Головной мозг человека

Талантливый математик Фрэнк Пламптон Рамсей доказал, что полная неупорядоченность невозможна в таких больших структурах, как человеческий мозг, Вселенная и т.д. Каждое достаточно большое множество чисел, точек или объектов обязательно содержит упорядоченную структуру. Работы в этом направлении подтвердили этот важный результат [19]. Однако, проблема создания упорядоченных структур в модели человеческого мозга остается.

И пятое, в мозгу нет вычислительной машины, логических теорий, позиционных систем счисления, а только своя логика получения информации, сжатия информации, выбор пути связи с другими клетками, для обобщения этой информации. Вычисления, рассуждения, системы счисления и любые другие алгоритмы являются производными тех моделей, которые уже обобщены и представляют для человека интерес, как пишет Никитин Н.А. в интересной работе «Логика управления клетки» [20].