Глава 5. НЕЙРОННЫЕ АНСАМБЛИ И ПАМЯТЬ

Глава 5. НЕЙРОННЫЕ АНСАМБЛИ И ПАМЯТЬ

5.2. ТРЕБОВАНИЯ К АНСАМБЛЮ

1. Ансамбль выделяется из нейронной массы за счет увеличения возбуждающих связей у группы нейронов, которые по каким-то внешним причинам одновременно и достаточно долго работают в режиме низкочастотной генерации. Связи увеличиваются до таких величин, когда развивающегося возбуждения W⁺ окажется достаточно для преодоления порога рефрактерности, после чего в результате высокочастотных генераций нейроны запрутся (П^c станет очень большим). Тормозных связей внутри ансамбля, естественно, быть не может.

2. Ансамбль - это такая сильносвязанная группа нейронов, для которой имеет место эффект вовлечения, заключающийся в том, что если небольшая часть нейронов группы a генерирует в низкочастотном режиме, то загенерируют и остальные нейроны группы (кроме тех, у которых большие значения П^c и W^-). Величина a должна быть существенно больше, чем 1/n, где n - количество групп взаимопомощи в режиме сна. Иначе достаточное для запуска ансамбля количество его нейронов будет с большой вероятностью оказываться в группе взаимопомощи сна, запускать свой ансамбль, способствовать запуску по ассоциативным связям других ансамблей, и, значит, разрушать фазовые отношения групп сна: сон будет преждевременно разрушаться.

3. Ансамбль не прочен. Это положение фундаментальное, одно из базовых для возникновения интеллектуальности. Межнейронные возбуждающие связи (см. (2.15)) стареют, т.е. уменьшаются со временем, и имеется оптимальная величина связи r^c_opt с наименьшей скоростью старения. Сохранить ансамбли можно, лишь обеспечивая для них возможность периодически прорабатывать и восстанавливать за счет этого величины связей.

4. Началом отношений между ансамблями является принцип альтернативности ансамблей одного типа: работающий ансамбль создает пробки на всех других ансамблях его типа. 'Эффект даже одного запертого нейрона таков, что ансамбль при нормальных условиях в режим высокочастотной генерации не переходит — остается в режиме низкочастотной генерации. Альтернативность на основе пробок означает требование малого числа связей в ансамбле, адресованных одному нейрону. Связей должно быть всего три-четыре. Тогда наличие пробки будет означать недополучение трети или четверти возбуждения нейронами, на которые имеются связи от пробки, они не сумеют преодолеть порог рефрактерности и их помощь другим будет существенно ослаблена. Межнейронные связи в ансамбле назовем сильными, а связи нейронной массы, обеспечивающие сон, - слабыми.

Сильные связи имеют величину порядка r ^c_opt, и они будем считать, в 4—5 раз больше, чем слабые.

5. Количество нейронов а ансамбле определяется количеством ансамблей одного типа, внутри которых должна проявиться хорошо выраженная альтернативность, при выполнении условия индивидуальности пробок. Пробка есть представительство одного ансамбля в другом, и эти представительства не должны совмещаться, иначе логика работы памяти окажется нарушенной. Отдельные пробки могут быть общими, но тогда альтернативность обеспечивается не одной пробкой, а несколькими — небольшой подгруппой. Подгруппа пробок должна быть индивидуальной у каждого ансамбля от ка?кдого в пределах своей модальности и своего иерархического уровня. При языковом, т.е. иерархическом, принципе организации памяти (фонемы, слога, слова, фразы) альтернативность особенно существенна для ниж-ких уровней (фонемы, слога), где число ансамблей невелико: несколько десятков для фонем, несколько сотен для слогов.

Из соображения независимости пробок и того, что в отношении адресации пробки случайны, количество нейронов в ансамбле должно быть порядка сотни или нескольких сотен. Отметим, что общее количество нейронов, используемых в конструкциях памяти, для рассматриваемой концепции автомата с размерами нейронной массы (с объемом мозга) не связано, так как составляет от нее совсем малую часть. Нейронная масса — это потребитель питания и только. Максимальный объем памяти определяется лишь возможностями регенерации памяти — возможностями восстанавливать ансамбли.