Упрощенные модели для описания многозадачных режимов в живых распознающих системах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель настоящего исследования – рассмотреть возможности и создать версии упрощенных языков, описывающих разнообразие динамических режимов при попеременном выполнении нескольких задач, которые могут быть использованы для адекватного описания экспериментально регистрируемых вариантов поведения живых систем в таких ситуациях. Методы. Исследование проведено с использованием физической методологии, основанной на качественном анализе возможных решений, и подтверждено результатами вычислительных экспериментов. Для качественного описания версий возможных механизмов переключения между динамическими режимами функционирования живых систем в ситуациях, предоставленных средой для этих систем (выраженных через изменение эмоциональных или энергетических состояний), использовалась наиболее простая базовая модель. Модель включает два балансных уравнения, соответствующих либо первой, либо второй решаемой задаче. Для данной системы строится двухмерное фазовое пространство, позволяющее отслеживать характерные изменения траекторий движения изображающих точек в системе «нуль-изоклин», которые зависят от управляющих параметров. Рассматриваются различные траектории изображающих точек в зависимости от начальных условий и наглядно демонстрируются основные режимы переходных процессов в развивающейся системе. Результаты и обсуждение. Проведена классификация динамических режимов в системе в зависимости от управляющих параметров. Такие динамические режимы составляют основу для упрощенных языков описания. Предложенная упрощенная математическая модель позволила рассмотреть широкий спектр состояний и разнообразные виды её эволюционных изменений в полном соответствии с известными примерами режимов поведения живых систем.  

Об авторах

Алина Андреевна Головина

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского (ННГУ)

603950 Нижний Новгород, проспект Гагарина, 23

Владимир Григорьевич Яхно

Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)

ORCID iD: 0000-0002-4689-472X
Scopus Author ID: 35554909600
ResearcherId: L-1813-2017
603950, г. Нижний Новгород. ГСП - 120, ул. Ульянова, 46

Список литературы

  1. Анохин П. К. Теория функциональной системы как предпосылка к построению физиологической кибернетики // В кн.: Биологические аспекты кибернетики. М.: АНСССР, 1962. С. 74–91.
  2. Анохин П. К. Теория функциональной системы // Успехи физиологических наук. 1970. Т. 1, № 1. С. 19–54.
  3. Анохин П. К. Узловые вопросы теории функциональных систем. М.: Наука, 1980. 198 с.
  4. Яхно В. Г. Модели нейроноподобных систем. Динамические режимы преобразования информации // В кн.: Нелинейные волны – 2002. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2003. С. 90–114.
  5. Яхно В. Г. Нейроноподобные модели описания динамических процессов преобразования информации // VI Всероссийская научно-техническая конференция «Нейроинформатика- 2004»: Лекции по нейроинформатике. Часть 1. М.: МИФИ, 2004. С. 136–150.
  6. Яхно В. Г. Динамика нейроноподобных моделей и процессы «сознания» // VIII Всероссийская Научно-техническая конференция «Нейроинформатика-2006»: Лекции по нейроинформатике. М.: МИФИ, 2006. С. 88.
  7. Яхно В. Г., Полевая С. А., Парин С. Б. Базовая архитектура системы, описывающей нейробиологические механизмы осознания сенсорных сигналов // В кн.: Когнитивные исследования: сборник научных трудов. Вып. 4. М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2010. С. 273–301.
  8. Яхно В. Г. Основные динамические режимы осознания сенсорных сигналов в нейроноподобных моделях: проблемы на пути к «нейроморфному» интеллекту // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2011. Т. 19, № 6. С. 130–144. doi: 10.18500/0869-6632- 2011-19-6-130-144.
  9. Яхно В. Г., Макаренко Н. Г. Поможет ли нам создание «Цифрового двойника человека» лучше понимать друг друга // В кн.: Подходы к моделированию мышления. М.: ЛЕНАНД, 2014. С. 169–202.
  10. Yakhno V. G., Parin S. B., Polevaya S. A., Nuidel I. V., Shemagina O. V. Who Says Formalized Models are Appropriate for Describing Living Systems // In: Advances in Neural Computation, Machine Learning, and Cognitive Research IV. NEUROINFORMATICS 2020. Studies in Computational Intelligence. Vol. 925. Cham: Springer, 2021. P. 10–33. doi: 10.1007/978-3- 030-60577-3_2.
  11. Нуйдель И. В., Соколов М. Е., Кузнецова Г. Д., Яхно В. Г. Моделирование динамических процессов преобразования сенсорных сигналов в таламо-кортикальных сетях // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2011. Т. 19, № 6. С. 117–129. doi: 10.18500/0869- 6632-2011-19-6-117-129.
  12. Александрова Н. Ш., Антонец В. А., Нуйдель И. В., Шемагина О. В., Яхно В. Г. Моделирование ряда особенностей формирования естественного билингвизма // Сб. научных трудов 21-ой Международной научно-технической конференции «Нейроинформатика-2019». Часть 1. Москва: Изд-во «МФТИ», 2019. C. 101–108.
  13. Alexandrova N. Sh., Antonets V. A., Kuzenkov O. A., Nuidel I. V., Shemagina O. V., Yakhno V. G. Bilingualism as an Unstable State // In: Advances in Cognitive Research, Artificial Intelligence and Neuroinformatics. Intercognsci 2020. Advances in Intelligent Systems and Computing. Vol. 1358. Cham: Springer, 2021. P. 359–367. doi: 10.1007/978-3-030-71637-0_41.
  14. Чернавский Д. С. Методологические основы синергетики и её применения // В кн.: Методологические основы синергетики и ее социальные аппликации: Материалы научного семинара. Вып. № 1. М.: Научный эксперт, 2010. С. 6–29.
  15. Савостьянов Г. А. Теория разделения труда как основа развития в биологии и обществе. СПб.: Лема, 2023. 232 с.
  16. ВП СССР. От корпоративности под покровом идей к соборности в Богодержавии. М.: МИМ - Московское издательство «МЕРА», 2015. 320 с.
  17. Яхно В. Г., Парин С. Б. О методологии исследования когнитивных систем // Известия вузов. ПНД. 2022. Т. 30, №. 3. С. 257–260. doi: 10.18500/0869-6632-2022-30-3-257-260.
  18. Митчелл M. Унесённые ветром. В 2 т. Т. 1 / Пер. с англ. Т. Озерской. Москва: Издательство АСТ, 2020. 704 с.
  19. Уилбер К. Интегральная психология: Сознание, Дух, Психология, Терапия. М.: ООО «Издательство АСТ», 2004. 412 c.
  20. Мольц М. Я – это Я, или как стать счастливым / Предисловие В. П. Зинченко, Е. Б. Моргунова. М.: Прогресс, 1991. 192 c.
  21. Берн Э. Игры, в которые играют люди. Психология человеческих отношений. Люди, которые играют в игры. Психология человеческой судьбы / Под ред. М. С. Мацковского. СПб.: Лениздат, 1992. 400 с.
  22. Шмидт Р., Тевс Г. Здоровье и медицина // В кн.: Физиология человека. М.: Мир, 1996. С. 834.
  23. Рабинович М. И., Мюезинолу М. К. Нелинейная динамика мозга: эмоции и интеллектуальная деятельность // УФН. 2010. T. 180, № 4. C. 371–387. doi: 10.3367/UFNr.0180.201004b.0371.
  24. Лефевр В. А. Алгебра совести. М.: Когито-центр, 2003. 426 с.
  25. Лефевр В. А. Рефлексия. М.: Когито-центр, 2003. 496 с.
  26. Анисимова С. А. Нелинейные модели теории рефлексивного управления // Известия вузов. ПНД. 2004. Т. 12, № 1–2. С. 96–113. doi: 10.18500/0869-6632-2004-12-1-96-113.
  27. Болотовский B. M., Левин М. Л., Миллер М. А., Суворов Е. В. Фарадей – Максвелл – Герц – Хевисайд... O согласованности функциональных специализаций мозга // Известия вузов. ПНД. 1996. T. 4, № 2. C. 103–123. doi: 10.18500/0869-6632-1996-4-2-103-123.
  28. Психофизиология: Учебник для вузов / Под ред. Ю. И. Александрова. 5-е издание. СПб.: Питер, 2024. 528 с.
  29. Рабинович М. И., Варона П. Нелинейная динамика творческого мышления. Многомодальные процессы и взаимодействие гетероклических структур // УФН. 2021. T. 191, № 8. C. 846–860. doi: 10.3367/UFNr.2020.09.038837.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».