А. Барбараш
(Теории и гипотезы – в трёх томах)
Том II
Одесса, 2005
(Theories and Hypotheses – 3 volumes)
Volume II
Odessa, 2005
Оглавление
Оглавление 3
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ 7
ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ МЫШЛЕНИЯ 7
КРИЗИС ФИЗИОЛОГИИ МЫШЛЕНИЯ 7
3.1.1. Введение 7
PART THREE 7
THE FUNDAMENTALS OF PHYSIOLOGY OF THINKING 7
THE CRISIS OF PHYSIOLOGY OF THINKING 7
3.1.1. Introduction 7
3.1.2. „Неквалифицированный” робот 9
3.1.2. “Unqualified” robot 10
3.1.3. Главные проблемы нейробиологии 12
3.1.3. The main problems of neurobiology 12
3.1.4. Теория ассоциативной сети 14
3.1.4. A theory of associative network 15
3.1.5. Кризис – предвестник прорыва 18
3.1.5. The crisis as precursor of the breakthrough 19
НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА МОЗГА 23
3.2.1. Топологическая точность переноса 23
SOME FEATURES OF THE BRAIN 23
3.2.1. Topological accuracy of transfer 23
3.2.2. Информация в виде образов 25
3.2.2. Information as patterns 25
3.2.3. Принцип Гюйгенса в тканях мозга 27
3.2.3. Huygens principle in brain tissues 27
3.2.4. Волна-образ 30
3.2.4. Pattern wave 30
3.2.5. Солитон, как носитель образа 33
3.2.5. Soliton as pattern carrier 34
БАЗОВАЯ ОПЕРАЦИЯ МЫШЛЕНИЯ 40
3.3.1. Принцип голографической памяти 40
BASE OPERATION OF THINKING 40
3.3.1. The principle of holographic memory 40
3.3.2. Голографическая память мозга 41
3.3.2. The holographic memory of the brain 41
3.3.3. Оптический Фурье-процессор 45
3.3.3. Optical Fourier-processor 45
Рис. 3.1. Схема оптического преобразователя Фурье. 46
Fig. 3.1. A scheme of optical Fourier transformer. 46
3.3.4. Преобразования Фурье в мозге 48
3.3.4. Fourier transforms in the brain 49
52
3.3.5. Базовая операция мозга 53
3.3.5. Base operation of the brain 53
56
3.3.6. О геометрической точности 56
3.3.6. Geometric accuracy 57
3.3.7. О когерентности волн 59
3.3.7. Wave coherence 59
МЫШЛЕНИЕ В ЦЕЛОМ 62
3.4.1. Распознавательная способность мозга 62
THINKING IN GENERAL 62
3.4.1. The recognition ability of the brain 62
3.4.2. Адресация в коре мозга 67
3.4.2. How addressing is performed in the cortex 67
3.4.3. Мышление – это поиск корреляций 71
3.4.3. Thinking is the search of correlations 72
3.4.4. Мысль – организованная группа волн 81
3.4.4. A thought as an organized wave group 81
3.4.5. Проблема инвариантности зрения 85
3.4.5. The problem of vision invariance 85
3.4.6. О мышлении в целом 86
3.4.6. On thinking as a whole 87
87
3.4.7. Суть физиологии мышления 93
3.4.7. The nature of physiology of thinking 93
3.4.8. Восприятие смысла символов 99
3.4.8. Perception of the meaning of symbols 100
3.4.9. Гипотеза о памяти музыканта 105
3.4.9. A hypothesis about musician’s memory. 105
3.4.10. Другие гипотезы 108
3.4.11. Мозг и „Дао физики” 111
3.4.12. Заключение о физиологии мышления 122
3.4.12. Conclusions 123
ПРИЛОЖЕНИЕ 129
3.5.1. Информация и волны среди молекул 129
3.5.2. Апостериорные и априорные системы 131
3.5.3. Эволюция волновых процессов 135
Краткий словарь 138
GLOSSARY 138
Л и т е р а т у р а 142
Развёрнутая аннотация: 145
Оглавление 3
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ 7
ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ МЫШЛЕНИЯ 7
КРИЗИС ФИЗИОЛОГИИ МЫШЛЕНИЯ 7
3.1.1. Введение 7
PART THREE 7
THE FUNDAMENTALS OF PHYSIOLOGY OF THINKING 7
THE CRISIS OF PHYSIOLOGY OF THINKING 7
3.1.1. Introduction 7
3.1.2. „Неквалифицированный” робот 9
3.1.2. “Unqualified” robot 10
3.1.3. Главные проблемы нейробиологии 12
3.1.3. The main problems of neurobiology 12
3.1.4. Теория ассоциативной сети 14
3.1.4. A theory of associative network 15
3.1.5. Кризис – предвестник прорыва 18
3.1.5. The crisis as precursor of the breakthrough 19
НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА МОЗГА 23
3.2.1. Топологическая точность переноса 23
SOME FEATURES OF THE BRAIN 23
3.2.1. Topological accuracy of transfer 23
3.2.2. Информация в виде образов 25
3.2.2. Information as patterns 25
3.2.3. Принцип Гюйгенса в тканях мозга 27
3.2.3. Huygens principle in brain tissues 27
3.2.4. Волна-образ 30
3.2.4. Pattern wave 30
3.2.5. Солитон, как носитель образа 33
3.2.5. Soliton as pattern carrier 34
БАЗОВАЯ ОПЕРАЦИЯ МЫШЛЕНИЯ 40
3.3.1. Принцип голографической памяти 40
BASE OPERATION OF THINKING 40
3.3.1. The principle of holographic memory 40
3.3.2. Голографическая память мозга 41
3.3.2. The holographic memory of the brain 41
3.3.3. Оптический Фурье-процессор 45
3.3.3. Optical Fourier-processor 45
Рис. 3.1. Схема оптического преобразователя Фурье. 46
Fig. 3.1. A scheme of optical Fourier transformer. 46
3.3.4. Преобразования Фурье в мозге 48
3.3.4. Fourier transforms in the brain 49
52
3.3.5. Базовая операция мозга 53
3.3.5. Base operation of the brain 53
56
3.3.6. О геометрической точности 56
3.3.6. Geometric accuracy 57
3.3.7. О когерентности волн 59
3.3.7. Wave coherence 59
МЫШЛЕНИЕ В ЦЕЛОМ 62
3.4.1. Распознавательная способность мозга 62
THINKING IN GENERAL 62
3.4.1. The recognition ability of the brain 62
3.4.2. Адресация в коре мозга 67
3.4.2. How addressing is performed in the cortex 67
3.4.3. Мышление – это поиск корреляций 71
3.4.3. Thinking is the search of correlations 72
3.4.4. Мысль – организованная группа волн 81
3.4.4. A thought as an organized wave group 81
3.4.5. Проблема инвариантности зрения 85
3.4.5. The problem of vision invariance 85
3.4.6. О мышлении в целом 86
3.4.6. On thinking as a whole 87
87
3.4.7. Суть физиологии мышления 93
3.4.7. The nature of physiology of thinking 93
3.4.8. Восприятие смысла символов 99
3.4.8. Perception of the meaning of symbols 100
3.4.9. Гипотеза о памяти музыканта 105
3.4.9. A hypothesis about musician’s memory. 105
3.4.10. Другие гипотезы 108
3.4.11. Мозг и „Дао физики” 111
3.4.12. Заключение о физиологии мышления 122
3.4.12. Conclusions 123
ПРИЛОЖЕНИЕ 129
3.5.1. Информация и волны среди молекул 129
3.5.2. Апостериорные и априорные системы 131
3.5.3. Эволюция волновых процессов 135
Краткий словарь 138
GLOSSARY 138
Л и т е р а т у р а 142
Развёрнутая аннотация: 145
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ МЫШЛЕНИЯ
КРИЗИС ФИЗИОЛОГИИ МЫШЛЕНИЯ
„Главное, что ещё остаётся науке решать, – это, очевидно, проблема мозга.”
[Хьюбел, 1984]
„Будет ли когда-нибудь объяснена уникальная способность мозга, заключающаяся в том, что определённая группа атомов знает о своём собственном существовании?”
[Стент, Кэлиндар, 1981]
3.1.1. Введение
Физиология мышления стоит в ряду наиболее фундаментальных и злободневных биологических проблем. Для этого есть много причин. Одна из них в том, что благодаря мышлению, достигает максимума самое интригующее свойство живой материи, возникшее в простейшей форме с первыми биохимическими процессами, – её способность изменять вероятности событий в свою пользу.
Можно назвать несколько факторов, вынудивших автора обратиться к проблеме мышления.
1. Как видно из второй части книги, автор разработал теорию генетического кодирования анатомии организмов, а такая работа потеряла бы ценность, не охватив наиболее сложный орган – мозг. Вопросы же наследования структуры мозга, при существующем понимании процессов мышления, вызывали принципиальные противоречия. Для описания мозга при обычном подходе к нему, как к „ассоциативной сети” нейронов, с индивидуальной схемой соединений каждого
PART THREE
THE FUNDAMENTALS OF PHYSIOLOGY OF THINKING
THE CRISIS OF PHYSIOLOGY OF THINKING
3.1.1. Introduction
Physiology of thinking ranks among the fundamental and vital biological issues. There are many reasons for that. One of them is that due to thinking the most amusing property of the living matter that is its capability to change the probabilities of events in its favour, which has been emerged in the primary form along with the first biochemical processes, achieves the maximum.
There are several things that have caused the author to address the issue of thinking.
1. As seen from Part Two of the book, the author has developed a theory of genetic coding of anatomy of the organisms, and this work would not be valuable if it didn’t touch upon the most complicated organ – the brain. As for the issues of the brain structure inheritance, with the current understanding of the processes of thinking, they caused principal contradictions. To describe the brain, using a traditional approach to it as to “associative network” of neurons, with individual scheme of interconnection of elements, required (according to different
элемента, требовалось (по разным оценкам) от 10'000 до 1'000'000 терабит информации, тогда как весь геном человека содержит всего 0,013 терабита. Это означало, что нейробиология чудовищно далека от понимания принципов организации мозга и принципов его генетического кодирования.
2. Автор много лет участвовал в разработках электронных систем распознавания образов, и не мог пройти мимо постоянных проигрышей таких систем в соревновании с человеком. Машины способны лучше человека плавать, нырять, летать, бегать, попадать в цель, ткать, шить, дифференцировать, интегрировать, заниматься исчислением фракталов, составлять планы, словом, делать тысячи разных дел. Но ни одно техническое устройство, если верить опыту, не может стать вровень с человеком по части распознавания образов. Почему? Какая особенность мозга превращает человека в идеальную систему распознавания? Этот вопрос настоятельно требовал ответа.
3. Г. Хойл так описал ситуацию в нейробиологии.
„Лавинообразный рост исследовательской активности ... не сопровождался заметными успехами в деле подведения концептуального фундамента ... Нейроведение стало ... не областью глубоко обоснованных интеллектуальных занятий, а родом искусного рукоделия, где правит сиюминутная выгода ... Для тех, кто делает карьеру, добывая разрознённые факты, нет ничего милее нервных систем, которые столь сложны и разнообразны. Здесь хватит материала, чтобы столетиями обеспечивать работой армию лиц такого сорта,.. чтобы в конце концов накопить горы всякой описательной всячины ... и не продвинуться вперёд в общем понимании того, как нервные системы выполняют свою работу, ради которой они возникли в процессе эволюции.” [Hoyle, 1984]
4. Развитие науки давно испытывает давление мистических взглядов, а реально существующие тайны мозга – интуиция, озарение, предвидение и др. – предоставляют для этого очень благоприятную почву. Например, распространяется представление о
estimates) from 10'000 to 1'000'000 T-bit of information, while the whole human genome contains only 0,013 Tb. It meant that neurobiology is monstrously far from understanding the principles of brain organization and its genetic coding.
2. For many years the author has been taking part in developing the electronic systems of image recognition and could not tolerate the disadvantages of such systems in competing with the human being. Machines are capable to do many things better than a man, such as swimming, diving, flying, running, hitting the target, weaving, sewing, differentiating, integrating, fractals calculating, planning, etc., so in a word, to do thousands of different things. However, none of engineering devices, as follows from the gained experience, can be compared to a human being in the image recognition. Why is that? What specific feature of the brain makes a man the ideal recognition system? This question strongly needed the answer.
4. The science has been for a long time influenced by the mystical views, and really existing mysteries of the brain, such as intuition, aha factor, foresight, etc., are very good background for that. For example, there is an idea of super-light particles “psychones” that perceive information directly from the external world and
сверхлёгких частицах „психонах”, непосредственно воспринимающих информацию из внешнего мира и передающих её мозгу. Развивая представления о мэоне, как об одной из разновидностей вакуума, профессор Л.В. Лесков говорит, что „никакой личной памяти не существует вообще, подобно тому, как нет источника энергии на борту электровоза. Вся необходимая информация хранится в семантическом поле мэона. А доступ к этой информации человек может получать практически мгновенно …” [Комаров, 2000]
Если согласиться с такими взглядами, то бесполезно изучать рецепторные системы и память человека, ни к чему вся громоздкая система начального, среднего и высшего образования. Нужно лишь научить ребёнка обращению к „семантическому полю мэона”. К тому же, передачу информации в поле мэона полагают мгновенной и одинаково надёжной, независимо от расстояний. Образно говоря, ребёнок, ничего не изучая, может стать столь же информированным, как высокоразвитые существа иных миров!
* * *
Таким образом, загадка мышления выросла в одну из наиболее острых проблем современной науки, и прямо затронула области интересов автора.
Данная работа не стала совершенно новым направлением в нейробиологии, а продолжила труды ряда замечательных предшественников, из которых особенно выделяется Карл Прибрам [Рribram, 1969; Прибрам, 1975]. Более подробно предшествующие исследования перечислены в работе [Барбараш, 1985б]. Обычно работы этого направления объединяют под названием голографических моделей мозга. В данной части книги изложены основные положения авторского варианта голографической модели.