Глава 3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ АВТОМАТА

Глава 3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ АВТОМАТА

3.2. СХЕМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТА В РЕЖИМЕ "СОН"

Как уже было сказано, самоорганизация базовой структуры завершается образованием сети возбуждающих и тормозных связей, позволяющих нейронам самоорганизовываться в группы взаимопомощи и создавать замкнутые очереди таких групп. Функционирование нейронного множества в форме такой очереди и есть сон автомата.

На рис.3.2 показана схема отношений между группами взаимопомощи в режиме сна автомата, когда этот режим уже вполне сформировался. Имеется n групп взаимопомощи: m₁, m₂, ..., m_n. В каждой группе собраны нейроны, между которыми нет тормозных связей, но достаточно много возбуждающих связей. Группы работают поочередно. Под работой, напомним, понимается высокочастотная генерация нейронов группы за счет их взаимной стимуляции по возбуждающим связям. При работе одной группы происходит принудительный запуск следующей, наиболее подготовленной.

Рис. 3.2. Схема отношений групп взаимопомощи в очереди

Пусть группа m_n уже работает в режиме n » n _opt, нейроны группы m_n_-1 находятся уже в фазе постанодальной экзальтации (П^c<0), а нейроны групп m_n_-2, m_n_-3, m_n_-4 и т.д. — в латентной фазе (П^c>0).

Группа m_n будет работать до тех пор, пока значения П^c у ее нейронов не поднимутся настолько, что условия, необходимые для разряда в нейроне, не перестанут выполняться. У нейронов этой, только что кончившей работать группы окажутся наибольшие значения статического порога, и она займет положение группы m₁, которая за время работы группы m_n перейдет в положение группы m₂, a m₂ —в m₃ и т.д. Группы слева направо расположены в порядке уменьшающихся значений статических порогов.

При работе группы m_n возбуждение, создаваемое ее нейронами на группу m_n_-1, с большим запасом достаточно для запуска группы m_n_-1, если на нейроны группы m_n_-1 от группы m_n нет тормозных связей. Если тормозная связь есть, то соответствующий нейрон оказывается пробкой. Процент пробок в группе m_n_-1, образовавшихся в результате работы группы m_n, такой, что группа m_n_-1 может работать только в "тлеющем" режиме. Это значит, что нейроны генерируют в фазе экзальтации с частотой n»n_min и накапливающегося на нейронах возбуждающего потенциала недостаточно для того, чтобы преодолеть порог рефрактерности. Группа m_n_-1 перейдет на нормальный высокочастотный режим работы только после того, как кончит работать группа m_n и рассосутся тормозные потенциалы, накопленные на нейронах-пробках.

Количество групп взаимопомощи в очереди определено временем работы группы и временем снижения статического порога от его максимального значения (время латентной фазы нейрона). Если определено количество групп, то определено и количество нейронов в группе, а значит (при заданной плотности топологических заготовок), и величина возбуждающей связи между нейронами, которая автоматически устанавливается из условия n=n_opt.

Условия работы отдельных нейронов в группе взаимопомощи различны: на каких-то нейронах внутригрупповых связей больше, на каких-то меньше, на какие-то нейроны приходят небольшие тормозные воздействия от следующей по очереди группы, уже работающей в тлеющем режиме. Отсюда следует, что состав группы неустойчив: нейроны мигрируют из группы в группу, перемешиваются, что способствует примерной одинаковости величин межнейронных связей.