Слайды к выступлению прочитанному на talk-show "Разберём на атомы: Память" в Бродячей собаке 24 ноября 2015 г.

1. Ключник
или что будет с памятью в эпоху больших данных
к.ф.-м.н. Е.Н. Павловский

2. План
1. Определение, формальная постановка задачи, классификация
2. Революции 2015 года
3. Существующие решения
4. Прогноз

3. 1. Определение
Комплекс познавательных способностей и высших психических функций по
накоплению, сохранению и воспроизведению знаний и навыков (Википедия)
Запоминание, сохранение и последующее воспроизведение индивидом его
опыта (Большой психологический словарь. 2003)
Функции памяти:
- хранение
- извлечение
Определение Революции Решения Прогноз

4. Какая память?
Личная
Коллективная
МашиннаяАналоговая
Определение Революции Решения Прогноз

5. Виды машинной памяти
Кэш
- очень быстрая, но «дырявая»
Оперативная
- быстрая, но временная
Квазипостоянная (жёсткий диск)
- достаточно долго
Постоянная (облако)
- постоянно, гарантированно
«Кэш»
- в одно ухо влетело, но очень быстро!
Кратковременная
- сегодня я прочитал новости, а завтра уж и забыл
Долговременная
- знания, умения
«Вечная»
- нестираемые впечатления о детстве, ярких
событиях, отечественной войне
Определение Революции Решения Прогноз

6. 2. Что произошло (2015)?
Экспоненциальный взрыв цифровых данных (зеттабайты)
Революция в глубинном обучении (распознавание картинок)
Девушка-математик делает алгоритм диагностики не зная ничего про медицину
Нейросети рисуют картины
Определение Революции Решения Прогноз

7. Зеттабайты
Определение Революции Решения Прогноз

8. http://bit.ly/DPdream
Определение Революции Решения Прогноз

9. Определение Революции Решения Прогноз

10. Deepdream (Deep Learning)
Определение Революции Решения Прогноз

11. Мой портрет руки Пикассо
Определение Революции Решения Прогноз

12. Что будет?
Глобальный социальный интеллект на основе персональных виртуальных
помощников
Искусственный интеллект в разных областях: медицина, персональные
помощники, вождение машины, рекомендация покупок и т.п.
Определение Революции Решения Прогноз

13. Определение Революции Решения Прогноз

14. Определение Революции Решения Прогноз

15. 4. Как изменится функция памяти?
Хранить ключи к впечатлениям -> Только уникальные впечатления
Не зубрим, запоминаем самое важное
Сигнал/шум уменьшился
Определение Революции Решения Прогноз

16. Память в нейрофизиологии
Память - одно из свойств нервной системы,
заключающееся в способности какое-то время
сохранять информацию о событиях внешнего мира и
реакциях организма на эти события, а также
многократно воспроизводить и изменять эту
информацию.
Память свойственна животным, имеющим достаточно
развитую центральную нервную систему (ЦНС). Объём
памяти, длительность и надёжность хранения
информации, как и способность к восприятию
сложных сигналов среды и выработке адекватных
реакций, пропорциональны числу задействованных в
этих процессах нервных клеток.
У кишечнополостных формируются лишь простые
суммационные рефлексы, у
большинства членистоногих и моллюсков память
выражается в привыкании, то есть в торможении
более или менее готовых программ поведения или
отдельных реакций, неадекватных определённым
условиям среды. Головоногие моллюски по
способности к обучению сравнимы
с птицами и млекопитающими. В онтогенезе высших
животных возможности памяти как по объёму, так и
по сложности запоминаемых ситуаций возрастают по
мере созревания нейронов и миелинизации нервных
волокон мозга.
Физиологические исследования памяти обнаруживают
2 основных этапа её формирования, которым
соответствуют 2 вида памяти: кратковременная и
долговременная. Кратковременная память
характеризуется временем хранения информации от
долей секунд до десятков минут и разрушается
воздействиями, влияющими на согласованную работу
нейронов (электрошок, наркоз, гипотермия и др.).
Долговременная память, время хранения информации
в которой сравнимо с продолжительностью жизни
организма, устойчива к воздействиям, нарушающим
кратковременную память. Переход от первого вида
памяти ко второму, называемый консолидацией,
постепенен и связан с активацией ряда биохимических
процессов. Опыты с иссечением участков коры
больших полушарий головного мозга и
электрофизиологическими исследования показывают,
что «запись» каждого события распределена по более
или менее обширным зонам мозга. Материальным
носителем информации о разных событиях является
не возбуждение разных нейронов, а различные
комбинации совозбуждённых нейронов (нейросети).
Новые реакции вырабатываются и запоминаются
нервной системой в основном либо на основе
создания новых синаптических связей
между имеющимися нейронами, либо на основе
изменения эффективности уже
имеющихся синаптических связей. Под
запоминанием (долговременным) подразумевается
изменение способности одних нейронов возбуждаться
при возбуждении других нейронов. Долговременные
изменения эффективности синапсов могут быть
обусловлены изменениями в биосинтезе белков, от
которых зависит чувствительность синаптической
мембраны к медиатору (долговременная
потенциация). Установлено, что биосинтез белков
активируется при возбуждении нейронов на разных
уровнях организации ЦНС, а блокада синтеза
нуклеиновых кислот или белков затрудняет или
исключает формирование долговременной памяти.
Очевидно, что одна из функций активации синтеза
при возбуждении — структурная фиксация нейронных
сетей, что и лежит в основе долговременной памяти.
Установление ассоциаций между нейронами (то есть
путей распространения возбуждения) может
происходить как за счёт увеличения проводимости
имеющихся синапсов, так и в результате
возникновения дополнительных синапсов. Оба
возможных механизма нуждаются в интенсификации
белкового синтеза. Первый — сводится к частично
изученным явлениям клеточной адаптации и хорошо
согласуется с представлением об универсальности
основных биохимических систем клетки. Второй —
требует направленного роста отростков нейронов.
Определение Революции Решения Прогноз

17. [Транс-]гуманизм
Киборги – люди, встроившие в себя чипы с
дополнительной памятью, геолокацией, каналами
связи и т.п.
Полные кибы – люди, существующие только в
цифровом виде (Газонокосильщик, проект Гугла
про бессмертие, Превосходство)
Отказ от кремния, отказ от гаджетов – только
природное (общение, письмо, лес, деревня,
ясновидение, телекинез и т.п.)
Определение Революции Решения Прогноз

18. Нельзя ли немного занять?
Храним впечатления (фото-видео-аудио) (17 859 файлов = 74,6 ГБ за 15 лет)
Освободили мозг от кучи обязанностей (телефонные номера, имена и т.п.)
Скоро освободимся от рецептурных знаний
Определение Революции Решения Прогноз

19. Благодарю за внимание!
Евгений Павловский, к.ф.-м.н.
Сертифицированный EMC Proven Professional
Data Science Associate
eugene@expasoft.ru
- обучение Big Data Analytics
- услуги по искусственному интеллекту