Neuron Synchronization and Representation of Space and Time in Neural NetworksSSA KPI
AACIMP 2010 Summer School lecture by Witali Dunin-Barkowski. "Physics, Chemistry and Living Systems" stream. "Problems of Synchronization and Representation of Time and Space in Neural Networks" course.
More info at http://summerschool.ssa.org.ua
Neuron Synchronization and Representation of Space and Time in Neural NetworksSSA KPI
AACIMP 2010 Summer School lecture by Witali Dunin-Barkowski. "Physics, Chemistry and Living Systems" stream. "Problems of Synchronization and Representation of Time and Space in Neural Networks" course.
More info at http://summerschool.ssa.org.ua
Исследование мозга. Александр Каплан —заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета МГУ им. Ломоносова, доктор биологических наук, профессор, лауреат Премии правительства РФ, научный руководитель ООО «Инновационные технологии», резидента биомедицинского кластера Фонда «Сколково».
Publication
Discrete Dynamical Modeling of System Characteristics of a Turtle’s Walk in Ordinary Situations and After Slight Stress. Yu. Bespalov, I. Gorodnyanskiy, G. Zholtkevych, I. Zaretskaya, K. Nosov, T. Bondarenko, K. Kalinovskaya, Y. Carrero. Bionics of Intelligence. November 2011. № 3 (77). P. 54–59. Ukraine. A discrete dynamic model, which allows to express the structure of intra- and between-component relationships of dynamical system in terms of interspecific interactions, adopted in biology and ecology, is suggested in the article. This model is applied to the study of systemic aspects of a turtle’s walk under ordinary situations and after slight stress.
Publication
Discrete Dynamical Modeling of System Characteristics of a Turtle’s Walk in Ordinary Situations and After Slight Stress. Yu. Bespalov, I. Gorodnyanskiy, G. Zholtkevych, I. Zaretskaya, K. Nosov, T. Bondarenko, K. Kalinovskaya, Y. Carrero. Bionics of Intelligence. November 2011. № 3 (77). P. 54–59. Ukraine. A discrete dynamic model, which allows to express the structure of intra- and between-component relationships of dynamical system in terms of interspecific interactions, adopted in biology and ecology, is suggested in the article. This model is applied to the study of systemic aspects of a turtle’s walk under ordinary situations and after slight stress.
Исследование мозга. Александр Каплан —заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета МГУ им. Ломоносова, доктор биологических наук, профессор, лауреат Премии правительства РФ, научный руководитель ООО «Инновационные технологии», резидента биомедицинского кластера Фонда «Сколково».
Publication
Discrete Dynamical Modeling of System Characteristics of a Turtle’s Walk in Ordinary Situations and After Slight Stress. Yu. Bespalov, I. Gorodnyanskiy, G. Zholtkevych, I. Zaretskaya, K. Nosov, T. Bondarenko, K. Kalinovskaya, Y. Carrero. Bionics of Intelligence. November 2011. № 3 (77). P. 54–59. Ukraine. A discrete dynamic model, which allows to express the structure of intra- and between-component relationships of dynamical system in terms of interspecific interactions, adopted in biology and ecology, is suggested in the article. This model is applied to the study of systemic aspects of a turtle’s walk under ordinary situations and after slight stress.
Publication
Discrete Dynamical Modeling of System Characteristics of a Turtle’s Walk in Ordinary Situations and After Slight Stress. Yu. Bespalov, I. Gorodnyanskiy, G. Zholtkevych, I. Zaretskaya, K. Nosov, T. Bondarenko, K. Kalinovskaya, Y. Carrero. Bionics of Intelligence. November 2011. № 3 (77). P. 54–59. Ukraine. A discrete dynamic model, which allows to express the structure of intra- and between-component relationships of dynamical system in terms of interspecific interactions, adopted in biology and ecology, is suggested in the article. This model is applied to the study of systemic aspects of a turtle’s walk under ordinary situations and after slight stress.
2. Вопросы для обсуждения
1. Кодирование информации в кратковременной (рабочей)
памяти.
2. Проблема объема кратковременной памяти.
3. Длительность хранения информации в кратковременной памяти
и механизмы забывания
4. Поиск информации в кратковременной памяти.
4. Критерии различения
В какой форме информация хранится?
Каков объем хранения информации?
Как долго информация хранится?
Почему информация утрачивается?
Как осуществляется доступ к информации?
5. Процессы
кодирования
Информация в кратковременной
памяти представлена в
модально-неспецифической
форме, в виде универсальных
акустических кодов (Аткинсон,
Шиффрин, 1968)
В какой форме информация сохраняется
(кодируется) в памяти?
7. Конрад, 1963-1964
Испытуемые чаще делают ошибки при припоминании сходных по
звучанию, но различных по написанию букв (например, V B), чем
при припоминании сходных по написанию, но различных по
звучанию букв (например, V X), несмотря на то, что стимулы
предъявлялись зрительно.
Такие ошибки совершают даже глухие испытуемые!
8. Метафора
мастерской
Аналогия с верстаком позволяет
представить себе КП как легко
реорганизуемый отдел памяти, где можно
хранить разнообразные вещи и где можно
с ними работать.
9. Повторение
Повторения, внутренняя речь, обеспечивает обработку
информации и готовит ее к переносу на постоянное хранение
Если сравнить скорость повторений со скоростью внешней речи,
то окажется, что они примерно одинаковы, составляя обычно от 3
до 6 букв в секунду (Landauer, 1962).
Таким образом, повторение и речь сходны в том отношении, что
на них затрачивается примерно одинаковое время.
16. Центральный исполнитель
Амодальная система обработки информации
Представляет собой систему процессов внимания
Контролирует работу систем повторения
18. Семантическое кодирование
Шульман (1972) в установил, что в задачах поиска в КП
ошибочная идентификация контрольного слова с одним из
элементов списка чаще происходит в случаях, когда это слово –
синоним одного из элементов.
Такие ошибки случаются даже тогда, когда контрольное слово –
синоним одного из слов, предъявленных совсем недавно
(например, занимавших одно из трех последних мест в ряду).
Таким образом, можно предполагать возможность
семантического кодирования в КП.
21. Магическое число 7
Что можно сказать о 7 чудесах света, о 7 морях, о 7 смертных
грехах, о 7 дочерях Атланта — Плеядах, о 7 возрастах человека, 7
уровнях ада, 7 основных цветах, 7 тонах музыкальной шкалы или
о 7 днях недели?
Что можно сказать о семизначной оценочной шкале, о 7
категориях абсолютной оценки, о 7 объектах в объеме внимания
и о 7 единицах в объеме непосредственной памяти?
23. Чанк – структурная единица
Что такое единицы измерения? Можно ли
выразить объем памяти в физических
единицах (битах)?
Единицы –
это не биты,
это чанки
24. Чанкование (структурирование)
«Поскольку объем памяти равен ограниченному числу чанков, мы
можем увеличить число двоичных единиц, приходящихся на один
чанк, путем построения все больших и больших чанков, причем
так, чтобы каждый чанк содержал больше информации, чем
раньше» (Дж. Миллер).
25. Эффект чанковния
В экспериментах Миллера (1956) испытуемых обучали
перекодировать длинные ряды нулей и единиц в более короткие
ряды цифр следующим образом: 000=0; 001=1; 010=2; 011=3;
100=4; 101=5; 110=6; 111=7.
После этого при предъявлении им такой последовательности, как
001000110001110, они разбивали ее на трехзначные структуры
(001, 000, 110, 001, 110) и использовали приведенный код для
превращения их в отдельные цифры, получая в результате 10616.
После соответствующей практики испытуемые могли запоминать
таким образом ряды, в которых число нулей и единиц достигало
21.
26. 7±2?
Разные методы оценки объема КП дают разные результаты.
7 – наиболее часто встречающийся результат измерения (мода
распределения).
Можно ли доверять этой оценке только потому, что она чаще
встречается?
29. Одна единица
удобнее?!
Метафора мастерской предполагает, что
работать можно только с одной
заготовкой. Т.о. теоретически выгоднее
предполагать ограничение КП одной
единицей.
32. Метод дистрактора
Предъявляли (на слух) ряд из трех согласных (триграмму),
например, PSQ, затем трехзначное число, например 167.
Испытуемый производил обратный счет тройками (167, 164,
161, 158...) в такт ударам метронома в течение некоторого
времени (от 3 до 18 с).
Подавался сигнал, по которому испытуемый должен был
вспоминать предъявленные буквы.
34. Еще факты…
Пациент H.M. мог удерживать информацию до 10 минут.
Существуют нейрофизиологические данные, согласно которым
возбуждение в ЦНС может удерживаться до 30 суток.
С помощью повторений можно удерживать информацию в КП в
течение неограниченного периода времени.
36. Угасание
С течением времени
происходит уменьшение
четкости (или прочности)
следов памяти.
Для такого ослабления следов
необходимо только время –
никакие другие причинные
факторы здесь не участвуют
Интерференция
Четкость следа того или иного
элемента убывает в результате
поступления в КП новых
элементов
Ослабление следов
обусловлено не просто
течением времени, а
появлением в памяти новой
информации
Гипотезы
38. Интерференция или угасание?
Идеальный эксперимент невозможен, т.к. невозможно разделить
эффекты времени и интерференции.
Хорошее приближение к идеальному эксперименту – методика
Петерсона и Петерсон (1959).
Их результаты свидетельствуют в пользу гипотезы угасания.
Кеппель и Андервуд (1962) подвергли сомнению этот вывод.
42. «Хрупкость следа»
Разрушение следа вследствие воздействия
дистрактора происходит с большей
вероятностью при длительном удержании
информации в кратковременной памяти.
А-а-а!!!
222-22-22… 222-22-
22… 222-22-2..
шестой этаж!..
45. Параллельный
Все элементы доступны
одновременно.
Скорость поиска не зависит от
объема хранения.
Последовательный
Только один элемент может
быть обработан
одномоментно
Скорость доступа зависит от
объема хранения
Доступ к информации
47. Исчерпывающий
Требует просмотра всех
элементов
Скорость успешного поиска не
отличается от скорости
неуспешного поиска.
Самооканчивающийся
Останавливается после
нахождения искомого
элемента
Скорость успешного поиска в
два раза выше скорости
неуспешного поиска
Последовательный поиск
49. Кратковременная память: выводы
Кодирование Акустическое, зрительное, возможно, семантическое
Объем хранения Ограничен, точный предел хранения неизвестен,
возможно, 7±2 ед.
Длительность хранения Около 15 секунд, при повторении - бесконечно
долго
Доступ Последовательный, исчерпывающий
Механизмы забывания Интерференция, угасание