.системы памяти
Winograd. "Artificial Intelligence: When will computers understand people?"
in: Psychology Today.
Весьма рекомендуется:
Pylyshyn. Computation and Cognition: Toward a Foundation for Cogn-
itive Science.
Выпуск журнала Bite за апрель 1985г. в основном посвящен ИИ и содер-
жит захватывающие статьи таких авторов как Minsky, Schank, and Hunt-
er, John Anderson, and Reiser, Winston, Hilton и др. Стоит прочесть всем
интересующимся ИИ и смежными областям (кроме всего, они хорошо
читаются):
Godel, Escher and Bach. Metamagical Themas: Questing for the Essence of
Mind and Matter;
Douglas Hofstadter. An Eternal Golden Braid.
Весьма рекомендуется книга, где обсуждается ИИ и многие другие темы,
затронутые в настоящей книге:
Gardner. Minds New Science.
Некоторые интересные технические вопросы рассматриваются в: Artificial
and Human Intelligence, ed. by Elithorn and Banerji;
Perspectives on Cognitive Science, ed. by Norman.
t,которое толь-
дедовании:
Ответ на вопрос на с. 518: в интервью "А" компьютер был "пациентом"
ае;
!П( (о Са-
19 Зак. 2019
Искусственный интеллект
5,37
Приложение
Современные методы нейрофизиологии
ЯМР и ЭПС
||| При обследовании методом ЯМР (ядерный магнитный резонанс) вокруг
SB тела пациента расположены очень мощные электромагниты, которые воз-
I в действуют на ядра атомов водорода, входящих в состав воды. На основа-
Ц нии полученных при этом данных можно судить о колебаниях плотности
У!> атомов водорода и об их взаимодействии с окружающими тканями. По-
; I. ||| скольку водород указывает на содержание воды, метод ЯМР можно при-
|Д менять в диагностических и исследовательских целях. Одним из главных
ж| его недостатков до недавних пор было значительное время, требуемое для
, |Й1 построения общей картины. Вследствие большого времени экспозиции этот
ill метод подходил только для наблюдения за статичными биологическими
,, Ш структурами и был практически неприменим для изучения быстроменяю-
У, щихся процессов, связанных с познавательной деятельностью. Но теперь
I Ц появилась быстродействующая техника регистрации данных, позволяю-
; |й щая получать картину за 30 мс, что достаточно для наблюдения за быст-
; К ропротекающими когнитивными функциями. Кроме того, этот метод, на-
i У зываемый эхо-планарным ЯМР-сканированием (ЭПС) позволяет получать
. я|, картины функциональной активности мозга с высоким разрешением. Воз-
1 Й| можно, что в ближайшие годы развитие техники ЭПС позволит ей стать
j Щ практическим инструментом для дискретной визуализации структур мозга
к. и регистрации процессов в реальном масштабе времени. Более подробно
и см.; Schneider, Noll, and Cohen (1993) и Cohen, Rosen, and Brady (1992).
11 КАТ-сканирование
Г{, КАТ-сканер (компьютерная аксиальная томография) действует при помо-
Д щи рентгеновского аппарата, вращающегося вокруг черепа и бомбардиру-
ющего его тонкими веерообразными рентгеновскими лучами. Эти лучи
Д регистрируются чувствительными детекторами, расположенными с проти-
-:; воположной от источника стороны. Данная процедура отличается от обыч-
|г ного рентгеновского обследования тем, что последнее дает только один
ty вид части тела. Кроме того на обычной рентгеновской установке крупные
|;: молекулы (например, кальция черепа) сильно поглощают лучи и маскиру-
t|| ют находящиеся за ними органы. Вращая рентгеновский луч на 180 граду-
Д| сов, КАТ-сканер позволяет получить множество изображений одного и
% того же органа и таким образом построить внутренний поперечный срез,
У или "ломтик" этой части тела. Изображение поперечного сечения, назы-
; ваемое томограммой (буквально "написание раздела"), стало играть реша-
1 ющую роль в медицинской диагностике. Отображая локальный кровоток и
дй патологическую метаболическую активность, томография позволяет бо-
||| лее точно ставить диагноз. В когнитивной психологии КАТ-сканеры были
применены для отображения когнитивных структур. Еще более сложный
вариант этого метода, называемый динамической пространственной ре-
конструкцией (ДПР), позволяет "увидеть" внутренние структуры в трех
измерениях. Одним из преимуществ КАТ является ее распространенность.
Так, к середине 90-х годов количество сканеров, используемых в амери-
канских больницах превысило 10000. Новые технологии помогли разре-
шить некоторые из проблем, связанных с этим методом. Так, например,
временное разрешение, определяемое скоростью фотозатвора, составляло
около 1 сек, отчего динамические процессы (даже биение сердца) получа-
лись "смазанными". Но уже разработаны сверхбыстрые КАТы с такой ско-
ростью обработки, что смазанные ранее картины теперь прояснились.
u
о
U
<
Рис. А1. Техника функционального ЯМР и ПЭТ позволяет определять интенсивность кровотока.
Когда нейрон переходит из состояния покоя (вверху) в активное состояние (внизу), поток крови
увеличивается ЯМР (слева) регистрирует увеличение содержания кислорода в соседних с ним
сосудах. ПЭТ (справа) регистрирует увеличение содержания радиоактивной воды, поставляе-
мой по сосудам к клеткам мозга.
Приложение
540
ПЭТ-сканеры
ПЭТ-сканеры (Позитронно-Эмиссионная трансаксиальная Томография)
отличаются от КАТ-сканеров тем, что в них используются детекторы, об-
наруживающие в кровотоке радиоактивные частицы. Активным участкам
мозга нужен больший поток крови, поэтому в рабочих зонах скапливается
больше радиоактивного "красителя". Излучение этого красителя можно
преобразовать в изображение карты. В когнитивной нейропсихологии при-
менение ПЭТ-сканеров было особенно плодотворным. Впервые ПЭТ-ска-
неры в когнитивной психологии применили Ярл Рисберг и Дейвид Ингвар
из Ландского университете в Швеции (см. Lassen, Ingvar, and Skinhoj,
1979) в сотрудничестве со Стивом Пересеном, Майклом Познером, Мар-
кусом Рейклем и Энделом Тульвингом (см. Posner et al., 1988). Эта техно-
логия дала некоторые очень интересные результаты, но широкого распро-
странения в исследовательских целях не получила из-за очень высокой
стоимости оборудования и длительного времени записи изображения (сей-
час это около 20 сек).
В ранних исследованиях с ПЭТ для измерения локального церебраль-
ного кровотока испытуемому делалась ингаляция ксенона-133, который
играл роль красящего вещества. Рисберг и Ингвар успешно применили
золото 195м, вводимое внутривенно. С таким красителем всего за несколько
секунд можно получиь "карты" с высоким разрешением (Risberg, 1987,
1989; Tulving, 1989a, 1989b), что дает исследователю значительно больше
возможностей для сбора когнитивных данных.
Особый интерес для когнитивных психологов представляет использо-
вание паттернов кортикального кровотока в исследованиях памяти. Пос-
ледние несколько лет Тульвинг разрабатывает теорию памяти, где посту-
лируются два особых ее вида: эпизодическая и семантическая, или память
на личные события и память на общие знания соответственно. В одном из
экспериментов (Tulving, 1989a) испытуемого просили молча подумать о
некотором эпизодическом (личном) событии и затем подумать о чем-либо
общем. Исследование проводилось на системе с высоким разрешением
Cortexporer 256-HR, разработанной Рисбергом. В качестве красителя ис-
пользовалось радиоактивное золото с периодом полураспада всего ЗОсек,
небольшое количество которого вводили в кровь испытуемого.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185