Обучение человека и общества. Накопление личного опыта. Нейрон – как элемент системы обучения, страница 5

Критерием существования взаимосвязи является совпадение сигналов во времени или в пространстве, а также совпадение мнений, взглядов или суждений.

На один сигнал человек не обучается. Для включения системы обучения необходимо поступление на ее вход не менее двух различных сигналов. Только в этом случае начинается процесс обработки информации.

Процесс обучения основан на статистической обработке информации путем выявления взаимной корреляции между случайными сигналами. Поэтому в процессе обучения необходимо многократное повторение обучающих сигналов.

Система обучения накапливает в виде опыта и знаний не сигналы анализаторов, а результаты их сравнения! Поэтому все, что мы помним и знаем, не является прямым отражением действительности, это разностные сигналы, полученные в процессе сравнительного анализа. 

Знания у человека закрепляются в виде определенных изменений структуры его мозга, на возникновение которых требуется довольно длительное время целенаправленного обучения. Умный, опытный и знающий человек отличается от неуча не количеством нейронов в головном мозге, а богатством связей между ними.

Обучение сопровождается забыванием, потерей приобретенных навыков, если полученные знания не будут периодически подкрепляться. Забывание – это важное свойство мозга, благодаря которому ненужные (неповторяющиеся) связи забываются, то есть закладываются в трудно доступные глубины памяти, освобождая место для другой информации. Информацию, хранящуюся в долговременной памяти человека, стереть бесследно возможно только путем физического разрушения нейронных связей.

Система обучения обладает тремя видами памяти:

² кратковременной, в которой результаты обработки информации сохраняются путем изменения состояния активности нейронов;

² долговременной, основанной на фиксации информации с помощью корреляционных связей нейронов, выявленных в процессе обучения;

² оперативной, объединяющей информацию, которая часто используется человеком в процессе жизнедеятельности.

Между этими способами хранения информации есть существенные различия.

Кратковременная память базируется на временных связях, сформированных тончайшими волоконцами – филоподиями. Если обнаруженная связь недостаточно часто подтверждается, филоподии отделяются, и связь забывается. Таким образом, этот вид памяти объединяет закономерности, выявленные на основе небольшого количества реализаций, поэтому их достоверность ещё недостаточно подтверждена.

Долговременная память базируется на прочных связях, сформированных в результате прорастания аксонов, и образуется на основе большого числа реализаций. Достоверность таких моделей значительно более высокая, и она используется человеком в процессе жизнедеятельности. По мере накопления опыта модели в долговременной памяти уточняются и совершенствуются. Долговременная память непрерывно пополняется за счет прорастания аксонов, то есть перехода информации из кратковременной памяти, и сохраняется в течение всей жизни человека.

Оперативная память образуется автоматически: частые возбуждения нейронной цепи вызывают увеличение диаметров ее каналов связи и скорости прохождения сигналов. При этом снижается их электрическое сопротивление. Именно в такие структуры в первую очередь направляются биотоки.

Объем кратковременной памяти равен сумме емкостей åQ_i обучающихся нейронов, объем долговременной памяти определяется числом возможных соединений нейронов. Всего в головном мозге содержится порядка 10¹⁰ нейронов, число всевозможных комбинаций их соединений – неограниченно огромное, поэтому объем долговременной памяти не имеет ограничений. Объем оперативной памяти много меньше объема долговременной памяти, поэтому время выборки необходимой информации существенно меньше, чем время, затрачиваемое на распознавание редких событий.