Розділ 14. Вертикальна машина

14.1. Концепція вертикальної машини

Цей розділ доцільно почати із згадки про відкриття, що свідчить на користь висловленої нами гіпотези про квантово-хвильовий механізм облаштування і роботи нейрона і всього мозку – технічної реалізації фізичного середовища, яке може “обробляти” хвильовий фронт у процесі його проходження.

У кінці 1998 року (тобто коли вже були опубліковані наші “Вибрані лекції” [11]) в Массачусетському технологічному інституті були завершені роботи зі створення принципово нового оптичного волокна – “омігайд” {237. Інформацію одержано при прослуховуванні радіопередачі про новини науки в Америці. За незнанням точних характеристик цього оптоволокна, поки вкажемо, що це не єдина розробка. Відомо, наприклад, оптоволокно компанії Lucent Technologies – багатомодове канальне рішення OptiSPEED Plus. Це означає, що промисловість початку XXI століття вже вирішила або зараз закінчує рішення проблем створення потрібної нам технології. В усякому разі, характеристики оптоволокна, які ми розглядаємо, є досяжними, а не фантастичними.}. Незвичайна структура волокна – свого роду “рулет”, що скатаний з декількох шарів матеріалів різної оптичної щільності, забезпечує абсолютно незвичайні властивості.

По-перше, таке волокно є практично “надпровідником”, втрати чисто статистичні на рівні окремих квантів і дуже низькі (у відомому нам інформаційному повідомленні конкретна цифра не наводиться, непрямо з нього виходить величина менша 10-10). При цьому властивість зберігається при згині волокна, з’єднанні і розгалуженні волокон. Тобто на таких волокнах цілком реально побудувати як “одноквантові” (розуміється з послідовною передачею декілька разів підряд для надійної компенсації статистичних втрат) канали, так і складні системи.

По-друге, “омігайд” – система надширокосмугова, на відміну від традиційного волокна властивості, у тому числі і провідність, рівень втрат, зберігаються у всьому діапазоні частот від “чорного провалу” до нижнього ультрафіолету включно {238. А це прямо означає, що на базі такої структури можна будувати процесори з багатоступінчастим перетворенням типу “хвильовий фронт – стан – і назад”, будувати напряму, без спеціального механізму підкачки енергії, оскільки на кожній ступені перетворення східчасто падатиме енергія (тобто частота) кванта. Оскільки цей висновок відводить нас в нові області досліджень, тут ми залишаємо його без коментаря.}.

Власне кажучи, з’єднання двох волокон такого типу вже і є процесор цілком певного типу – інтерференційний корелятор, що працює з “матрицями” – хвильовими фронтами. І більше того, один і той же рішаючий елемент може працювати і як “чисто аналоговий” і як “чисто цифровий” і у всіх проміжних режимах – залежно від того, які встановлені пороги по входу і виходу.

Залишається тільки додати загальновідомий вже факт – структура аксонного волокна на гістологічному зрізі в точності та ж сама, що і “омігайд”. У “простих” нейронів менше шарів і “витків” на зрізі, у “високих” нейронів – більше.

Можна стверджувати з упевненістю, що в структурі стовбура “високого” нейрона буде класифіковано в точності сім шарів (може бути це вже встановлено, але ми просто не маємо нагоди стежити за всіма результатами ще і в нейрофізіології).

Нескладно підрахувати і деякі числові параметри, побічно підтверджуючі гіпотезу. Припустимо, що реальний нейрон працює на частоті “чорного провалу”, (тобто самий нижній рівень – “пам’ять власне даних”), відповідно f 10¹¹ Гц, що відповідає енергії кванта Е 3,9х10^-3 еВ, а це якраз десь біля різниці енергій станів валентних пар в деяких білкових молекулах.

Із іншого боку, віртуальна машина, побудована в десятишаровому однорідному середовищі за розглянутою раніше схемою і при такому такті пам’яті повинна мати генеральну тактову частоту не більше 10¹ гц (якщо з’єднати всі 10¹¹ нейронів в одну загальну рішаючу віртуальну структуру, то, якщо нижні працюють на 10¹¹ гц, то вся структура працюватиме на 10 гц), але і менша частота принаймні недоцільна, оскільки доведеться вводити спеціальні “механізми уповільнення”. Тобто маємо генеральну тактову частоту, відповідну α-ритмові!

Втім, перевірити і уточнити експериментально ці та інші параметри нескладно, тим більше, коли відомо, що і де шукати {239. Насправді фактів, підтверджуючих квантово-хвильовий механізм роботи нейрона гігантська кількість, просто вони ніким всерйоз не розглядалися і дотепер відносяться до курйозів, на зразок НЛО, викликання духів тощо. Так зафіксовані сотні випадків, коли людина сприймала і запам’ятовувала зорові образи з дискретністю часу менше 10^-3 сек. Існують школи, де учнів тренують виконувати захоплення держака стріли, випущеної з бойового лука за задане місце (наконечник, середину, оперення) з точністю до декількох сантиметрів або перехоплювати револьверні кулі. При швидкості стріли або кулі близько 250 м/сек це означає виконання руху за час менше 0,001 сек або моторно-рухову реакцію в ланцюжку око-мозок-рука менше 0,0001 сек. І попередній відбір в ці школи проходять зовсім не унікуми, а достатньо великий відсоток.

У “електрохімічну теорію” нейрона ці факти взагалі ніяк не вкласти. Електрохімічним може бути лише механізм енергоживлення.

“Тактову частоту” каналів і процесорів можна одержати виходячи з простого прикидання. Якщо весь ланцюжок реакції спрацьовує за 10^-4 сек і процес обробки проходить три рівні нервової системи (ПНС, СНС, ЦНС) і чотири рівні усередині ЦНС, причому туди-і-назад, то, виходячи з оцінок за класичними критеріями ТАУ, знову одержуємо порядок 10¹¹ Гц.

Нагадаємо, кожний з семи рівнів ми повинні розглядати як систему з жорстким зворотним зв’язком (ЗЗ), хоча й зі змінним керованим коефіцієнтом. Щоби не мати проблем зі стійкістю, кожний подальший (вкладений) контур ЗЗ повинен мати постійну часу, принаймні, на порядок меншу, тобто 104х107=1011 Гц.}.

Але якщо це так, то мозок, його структурна схема прямо копіюють ту інформаційну машину, яку ми побудували в процесі уявного експерименту. Для того, щоб реалізувати копію її “в металі”, точніше “в омігайді”, вимагається тільки уточнити деякі конкретні моменти. Приведемо найпринциповіші.