Human is the awkward liminal phase between animal and machine

2617 2100

18517 1556

18517 0028

Zebrzivs embrija smadzeņu pilna elektronmikroskopiskā aina (~60 nm³ izšķirtspējā), izstrādnes šādu datu automatizētai iegūšanai no zīdītāju smadzenēm. Izskatās, ka pamazām tiek sākts tikt galā arī ar vienu no diviem atlikušajiem lielajiem “pudeles kakliem” smadzeņu digitizācijā, proti, datu iegūšanas ātrumu.

Prognozēju, ka galā tikšanā ar otro (konektomas rekonstruēšanas no iegūtajiem jēldatiem ātrumu) neaizvietojama izrādīsies dziļā mašīnapmācība, ņemot vērā to, ka šis rekonstruēšanas darbs, būtībā, ir lielas un sarežģītas attēlu atpazīšanas un klasificēšanas problēmas risināšana, tātad, pieder pie problēmu klases, kur DL/ML metodes šobrīd uzrāda ļoti iespaidīgus rezultātus gan pa ātruma, gan kvalitātes (precision/recall kombinēto) asi.

Kas attiecas uz simulācijai vajadzīgajiem skaitļošanas resursiem, tad tur, visticamāk, Mūra likums vairs neglābs un nāksies pāriet uz hibrīdiskām sistēmām (tradicionālā HPC skaitļošana plus GPGPU plus TPU/NPU plus neiromorfie čipi uz ASIC (ieskaitot memristorus) un/vai FPGA bāzes).

17517 2100

No visām līdz šim man zināmajām teorijām par apzinātiem smadzeņu darbības režīmiem, šķiet, esmu atradis vienu tādu, kam (izejot no man šobrīd pieejamās evidences un prioriem) citu šobrīd cirkulējošo vidū varētu būt vislielākās izredzes izslīdēt relatīvi neskartai zem Okamas naža, tai esot reizē vienkāršai, specifiskai un ar konkrētiem, pārbaudāmiem apgalvojumiem. Runa ir par M. Graciano izstrādāto uzmanības shēmu teoriju (attention schema theory, AST), ko ļoti īsumā un ļoti aptuveni varētu noraksturot kā “Mecingers plus konkrētika”.

Šajā sakarā, iespējams, interesants novērojums. Evidencē (konferences, lasītā literatūra, privātā komunikācija) balstīta premisa: XX gs. otrajā pusē un XXI gs. sākumā tapušās hipotēzes par apziņas mehānismiem arvien stiprāk iedalās divās savstarpēji diverģējošās grupās – tajās, kas apziņai meklē pieaugoši eksotiskus skaidrojumus (post-Penrouza kvantu skaitļošana, Tegmarka “apziņa kā matērijas agregātstāvoklis” u.c.) un redukcionistiskos vai funkcionālistiskos modeļos, kas norāda uz konkrētām neironu grupu darbības īpašībām vai vismaz proponē matemātisku modeli tam, kā no šādas darbības varētu rasties attiecīga veida pieredze. Novērojums: pirmkārt, otrās grupas hipotēzes pakāpeniski konverģē uz kaut ko līdzīgu rudimentāram standartmodelim ar centrālo tēzi “apziņa kā smadzeņu stāvokļu operatīvs konspekts” (Denets, Mecingers, Lināss, Graciano, Bārs, Dehāne, et al.); otrkārt, no filosofijas aprites pamazām pazūd hipotēzes, kas proponē duālismu (apziņa ir kaut kas cits, kā norises un stāvokļi matērijā) vai iluzionismu (mums tikai šķiet (lai ko tas nenozīmētu), ka mums ir apzināti smadzeņu darbības režīmi). Paliek atklāts jautājums par to, vai šī parādība ir Kolmogorova otrās aksiomas tuvinājums praksē, modes un politikas tendencēm līdzīgs diskrēts automāts, manos nepilnīgajos novērojumos balstīts aplams secinājums vai kas cits.

Atgriežoties pie tēmas,

Covert attention isn’t intangible. It has a physical basis, but that physical basis lies in the microscopic details of neurons, synapses, and signals. The brain has no need to know those details. The attention schema is therefore strategically vague. It depicts covert attention in a physically incoherent way, as a non-physical essence. And this, according to the theory, is the origin of consciousness. We say we have consciousness because deep in the brain, something quite primitive is computing that semi-magical self-description. Alas crocodiles can’t really talk. But in this theory, they’re likely to have at least a simple form of an attention schema.

Šoreiz pats nerakstīšu ievadu, jo ļ. cien. pētnieks, izrādās, prot (atšķirībā no manas necilās personas) gana sakarīgi rakstīt arī popzinātni. Detalizēts populārzinātnisks kopsavilkums, papīrs.

4517 2045

2417 0034

Labākais pirmā aprīļa joks, kādu šogad esmu redzējis, ar ļoti lielu pārsvaru ir šis papīrs.

In recent years, a number of prominent computer scientists, along with academics in fields such as philosophy and physics, have lent credence to the notion that machines may one day become as large as humans. Many have further argued that machines could even come to exceed human size by a significant margin. However, there are at least seven distinct arguments that preclude this outcome. We show that it is not only implausible that machines will ever exceed human size, but in fact impossible.

Tie, kuri puslīdz regulāri lasa manu blogu, sapratīs, kādēļ man tā šķiet. Sapratušajiem iesaku izlasīt visu tekstu, ir vērts.

12916 0048

A reflection of our ultimate understanding of a complex system is our ability to control its behavior.

5116 2316

Vai varētu būt tā, ka šķietami pašsaprotamās idejas par individuāliem mācību stiliem/pieejām mācību procesam ir tikai kārtējais “neiromīts”? Izrādās, ka tā varētu būt, vai vismaz ka jautājums par šo ideju atbilstību realitātei ir pelnījis padziļinātu izpēti un noskaidrošanu.

Novēroju, ka līdz šī raksta un tā pamatā esošā papīra izlasīšanai šis arī man ir bijis “cached belief” ar implicīti piešķirtu augstu varbūtību, kam tagad vajadzīga pārskatīšana un atjaunošana (jo vairāk tādēļ, ka tas robežojas ar manu lauciņu), tātad literatūras izpēte, tātad papildus laiks, tātad papildus nervi kaut arī nav jau pamata sūdzēties. Pārfrāzējot nemirstīgo Pēci Beisikānu, “kam tad man zinātne, ja vieglas dzīves tīkojas”.

P.S. Ja šis izrādīsies mīts, es prognozēju, ka sabiedrības viedoklis par to mainīsies vēl negribīgāk, kā par “10% izmantoto smadzeņu” vai “loģisko un radošo smadzeņu pusložu” mītiem. Individuālās sniegpārsliņas utt.

P.P.S. Pats papīrs, vēl viens, vēl viens, vēl viens. Šīsnakts lasāmviela.

P.P.P.S. Lasāmviela nav grūta, bet tās ir padaudz. Konspektu un secinājumus uzrakstīšu rīt.

21215 0501

281115 0055

No sērijas “tālu no mana lauciņa, taču interesanti”:

The systematic archaeological study of prehistoric¹ chimpanzee cultures suggests that the “Chimpanzee Stone Age” started at least 4,300 years ago, that nut-cracking behavior in the Taï forest has been transmitted over the course of >200 generations, and that chimpanzee material culture has a long prehistory whose deep roots are only beginning to be uncovered. These findings substantiate the contribution of rainforest archaeology to human evolutionary studies in areas other than the classical savanna-woodlands of East and Southern Africa and add support to fossil discoveries from these other regions indicative of an ancient chimpanzee past.

Iespējams, ka atsevišķās šimpanžu populācijās jau zināmu laiku ir iestājies agrīns paleolīts.

251015 1026

[..] ventral hippocampal [neurons] represent global event context while neurons in dorsal hippocampus encode more specific event information.

1. Makes sense¹;
2. Bija negaidīti.

3615 0442

23515 0321

Currently only electron microscopy provides the resolution necessary to reconstruct neuronal circuits completely and with single-synapse resolution. Because almost all behaviors rely on neural computations widely distributed throughout the brain, a reconstruction of brain-wide circuits — and, ultimately, the entire brain — is highly desirable. However, these reconstructions require the undivided brain to be prepared for electron microscopic observation. Here we describe a preparation, BROPA (brain-wide reduced-osmium staining with pyrogallol-mediated amplification), that results in the preservation and staining of ultrastructural details throughout the brain at a resolution necessary for tracing neuronal processes and identifying synaptic contacts between them. Using serial block-face electron microscopy (SBEM), we tested human annotator ability to follow neural ‘wires’ reliably and over long distances as well as the ability to detect synaptic contacts. Our results suggest that the BROPA method can produce a preparation suitable for the reconstruction of neural circuits spanning an entire mouse brain.

High-resolution whole-brain staining for electron microscopic circuit reconstruction, excellent news (abridged/press release version here).