Глава 3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ АВТОМАТА
3.5. СНИЖЕНИЕ ПОТРЕБНОСТЕЙ ЗА СЧЕТ ШУМОВОГО ПОТОКА
В соответствии с рассмотренной схемой потребления в суточном
цикле задача существования нейронов определяется условием
 (t2)і Amin. |
(3.4) |
Очень важно, что в условие существования получаемое нейроном
питание прямо не входит, а входит лишь величина резерва к определенному
моменту суточного цикла. Необходимую величину резерва можно получить
при уменьшенном притоке питания, если увеличить время накопления, т.е.
увеличить длительность положительного участка (А’>0) фазы
бодрствования — интервала t1-t2 на
рис. 3.3. Это можно сделать, замедлив старение нейронов на этом
участке. Старение можно замедлить, если каким-то образом вызывать в
нейронах одиночные разряды. На особенность одиночных разрядов мы
специально указали в разд. 2.11 — одиночные разряды выгодны тем, что
при относительно небольших затратах питания они дают существенное
снижение возраста нейрона. Одиночные разряды в автомате стимулируются
потоком случайных возбуждающих сигналов — шумовым потоком. О том, как
он образуется, будет сказано ниже.
На рис.3.4 показано изменение среднего возраста и среднего
значения резервов у нейронов в суточном цикле при наличии шумового
потока - графики 
(t)
и (t).
Для сравнения здесь же тонкими линиями показаны графики для потребления
без шумового потока, перенесенные с рис.3.3.
Рис. 3.4. Изменение у нейронов возраста и
величины резервов на протяжении суточного цикла при наличии шумового
потока
Шумовой поток характеризуется величиной s
. На рис.3.4 величина s близка к
оптимальному значению sopt. Это
значит, что при значениях, несколько больших sopt,
процесс функционирования нейронной сети изменится существенно,
качественно и станет "патологическим". Плотность одиночных, случайно
распределенных по сети разрядов, соответствующая sopt,
такова, что эффекты последействия этих разрядов еще не накапливаются,
т.е. на нейронах не накапливаются возбуждающие потенциалы W+,
порождаемые разрядами. Эти потенциалы успевают в среднем рассасываться.
При s>>sopt
возникают условия вовлечения в одновременную генерацию основной массы
нейронов, т.е. условия преждевременного засыпания. В
энергетически-физиологическом плане это выгодно, так как расходы
питания при этом существенно сокращаются, но в плане перспектив
развития интеллектуальности - это плохо. При конструировании автомата,
главным образом при выборе значений физиологических констант, вводятся
такие ограничения, чтобы значение sopt
шумового потока достигалось с большими трудностями.
О количестве питания, получаемого нейронами в единицу
времени, g+ говорит наклон кривой (t) в точке t1.
Из рис.3.4 видно, что при введении шумового потока (s»sopt)
потребляемое питание сокращается примерно в 3 раза и примерно в 3 раза
увеличивается время фазы бодрствования, соответственно чему
увеличивается и время суточного цикла.
