пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

I семестр:
» КСЕ

Биология в контексте интеллектуальной структуры.


В биологических ИС имеются нейронные структуры, выполняющие роль базовых элементов интеллектуальной системы [4]. Основная идея здесь заключается в следующем. Внешняя предметная область представлена в биологической ИС в виде специальных (символьных) нейронов. Для каждого типа свойств объектов предметной области: запах, геометрическая форма, цвет, движение и т.д., имеются специфические нейронные структуры, названные одноканальными сенсорными системами (ОСС). Упрощенно ОСС состоит из трех видов нейронов: рецепторов, символьных нейронов и объектных нейронов. На входе ОСС находится свое для данной ОСС поле рецепторов, например, обонятельные луковицы. Эти рецепторы в активном состоянии реагируют на некоторые исходные свойства предметной области. Далее в ОСС имеются символьные нейроны нескольких синаптических уровней. На первом уровне находятся квазирецепторы, каждый из которых связан с соответствующим ему одним рецептором при помощи синаптической связи. Таким образом квазирецептор кодирует одно исходное свойство внешней предметной области. Его активация означает, что рецептор фиксирует во внешней предметной области в данный момент соответствующее исходное свойство или же идет воображение или воспоминание об этом. Далее ОСС имеет символьные нейроны следующего синаптического уровня. Они уже связаны с несколькими квазирецепторами и являются комплексными. Каждый комплексный символьный нейрон кодирует уже не исходное, а комплексное свойство. При чем, каждому комплексному нейрону соответствует своя логическая формула, связывающая его со своими исходными символьными нейронами при помощи операций конъюнкции, дизъюнкции и отрицания. Далее в ОСС располагаются комплексные символьные нейроны следующего синаптического уровня и так далее. Их логические формулы строятся рекурсивно по такому же принципу, но уже из имеющихся комплексных символьных нейронов предыдущих синаптических уровней. Какие комплексные нейроны есть в ОСС, каких нет, определяется генетически и в процессе развития биологической ИС. Символьные нейроны ОСС образуют булеву решетку  свойств внешней предметной области. ОСС может содержать не все возможные элементы такой решетки, а только те, которые требуются ИС в ее жизнедеятельности. Далее ОСС содержит объектные (указательные, именные, идентификационные, индивидуальные) нейроны. Объектные нейроны соответствуют отдельным объектам внешней предметной области и являются их кодами в ОСС. Каждый объектный нейрон связан по своей логической формуле при помощи синаптических связей с теми символьными нейронами, которые кодируют свойства только объекта соответствующего объектному нейрону. Эта связь напоминает анкету свойств объекта или соответствующую запись в локальной базе данных. При этом объектный нейрон играет роль индивидуального имени объекта (чья анкета). Множество объектных нейронов ОСС образуют, так называемое, опорное множество элементарной сенсорной системы. Какие именно объекты внешней предметной области закодированы в элементарной сенсорной системе в форме объектных нейронов определяется генетически и в процессе развития ИС. Таким образом, всякая ОСС состоит из трех частей: поле рецепторов, решетка символьных нейронов и опорное множество объектных нейронов. Добавим к сказанному еще, что каждый символьный и объектный нейрон ОСС имеет свою так называемую типовую структуру этого нейрона. Типовая структура нейрона навешивается к нему и состоит из дополнительных нейронов, дублирующих те символьные нейроны, которые раскрывают его логическую формулу. 

 С точки зрения информатики ОСС представляет собой одновременно интеллектуальный датчик и соответствующую ему локальную базу данных. Работа ОСС как датчика осуществляется следующим образом. Сначала выделяется объект во внешней предметной области и с ним сопоставляется соответсвующий объектный нейрон в ОСС. Далее через рецепторы регистрируются исходные свойства объекта. Эти свойства активируют по восходящим связям соответствующие символьные нейроны в ОСС сначала первого синаптического уровня затем второго и так далее. В конце образуются синаптические связи активированных символьных нейронов наивысших синаптических уровней с уже выделенным объектным нейроном. Тем самым в ОСС появляются сведения об объекте. Как бы заполняется анкета (вводится запись) свойств объекта.
Запрос сведений о некотором объекте предметной области в такой локальной базе данных происходит обратным путем. Сначала происходит активация соответствующего объектного нейрона в ОСС и при помощи типовой структуры этого нейрона происходит активация по нисходящим связям тех символьных нейронов, которые логически связаны с этим объектным нейроном. Далее таким же способом через типовые структуры символьных нейронов можно активировать их составляющие и так далее до любой имеющейся в ОСС степени детализации свойств объекта. С точки зрения информатики можно сказать, что в ОСС системе реализована, так называемая, гипертекстовая технология извлечения сведений. Математической моделью локальной базы данных является ультрамножество [7,8].
 Кроме одноканальных сенсорных систем в биологической ИС имеются Многоканальные Сенсорные Системы (МСС). Например, такой является зрительная система. В ней для одних и тех же объектных нейронов сходятся несколько ОСС (цвет, форма, движение и т.д.). МСС также является локальной базой данных и описывается математически ультрамножеством. Только в этом случае булева решетка свойств представляет произведение решеток однокональных свойств (атрибутов).

 Простейшая локальная база знаний в биологической ИС образуется, если две сенсорные системы (ОСС или МСС) соединяются, так называемыми, боковыми (ассоциативными) синаптическими связями. При этом если боковые связи таковы, что активация некоторого сведения из одной (входной) сенсорной системы влечет активацию некоторого сведения из другой (выходной) сенсорной системы, то это есть нейронная реализация продукции (если-то). Набор различных продукций такого типа образуют ультрасистему (одностороннюю продукционную систему) или локальную базу знаний. Какие именно боковые связи имеются в биологической ИС определяется генетически и в процессе развития ИС.

 В целом сенсориум биологической ИС представляет собой распределенную базу данных и знаний о внешней предметной области.

 Аналогично можно было бы рассмотреть нейронные эффекторные системы, реализующие разнообразные интеллектуальные исполнители в биологической ИС.

Для удобства будем объединять все нейронные сенсорные системы и эффекторные системы в рабочую область биологической интеллектуальной системы.


хиты: 114
рейтинг:0
Естественные науки
физика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь