Глава 3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ АВТОМАТА
3.4. ПОТРЕБНОСТИ В ПИТАНИИ НА ПРОТЯЖЕНИИ СУТОЧНОГО
ЦИКЛА
Потребность нейрона в питании зависит от возраста нейрона,
частоты генерации и величины резервов (см. (2.03) ). На протяжении
суточного цикла потребности изменяются очень сильно, тогда как
возможности питательной системы остаются постоянными. На рис. 3.3
показано изменение на протяжении суточного цикла двух величин: 
- среднего возраста
нейронов и 
-
среднего значения резерва у нейронов. Питание, которое обеспечивается
нейронам, минимально достаточное; при чуть меньшем уже были бы
летательные события.
Рис. 3.3. Изменение у нейронов возраста и
величины резервов на протяжении суточного цикла в отсутствие шумового
потока
Суточный цикл начинается с пробуждения в момент времени t1
и завершается новым пробуждением. Средний возраст нейронов при
пробуждении равен величине q0,
средний резерв питания — А0. В интервале t1—t3
автомат находится в бодрствующем состоянии и возраст нейронов
увеличивается линейно с течением времени. Резервы питания изменяются в
соответствии с зависимостью g-(q
) на рис.2.1. В момент времени t2 расходы питания
равны поступлению питания. В точке t2 резервы у
нейронов максимальны.
Начиная с момента времени t3 у нейронов
возможны спонтанные генерации (q(t3)=qсг)- В момент времени t4
уже вполне сформировалась замкнутая очередь и возраст нейронов начинает
устойчиво снижаться - автомат уснул. На интервале t3-t4
- интервале засыпания имеют место наибольшие расходы резервов.
Фаза сна имеет участок t4—t5, когда
резервы продолжают убывать, и участок t5-t6,
когда резервы уже накапливаются. В точке t5 - точке
изменения знака А’ резервы у нейронов наименьшие. На рис.3.3
они равны нулю. В области точки t5 у нейронов
возникает критическая ситуация - большая вероятность летальных событий.
Общая постановка задачи о нейронном автомате - это
выживаемость нейронов в условиях ограниченного питания. После того как
в автомате сформировалась базовая структура, эта задача
конкретизировалась в задачу уметь засыпать без жертв — "уметь входить в
сон без потерь". Критичность для нейронов возникает в области точки t5,
а гарантии против летальных событий определяются запасом питания в
точке t2. Уровень гарантии определяется превышением
запаса в точке t2 над минимально необходимым, при
котором (t5)=0.
Обозначим эту величину как Аmin. Задача о существовании
нейронов теперь может быть определена как накопление в состоянии
бодрствования резервов, превышающих значение Amin,
позволяющих "войти в сон без потерь". Поскольку смерть нейрона -
событие вероятностное и может быть не только при отрицательных
значениях А, но и при малых положительных, то величина Amin
должна быть несколько завышена по сравнению с тем значением, которое
показано на рис.3.3.
