Эпиграф: Дж. Летвин и др. Что сообщает глаз лягушки мозгу лягушки
Источник: https://vikent.ru/enc/6922/
Полный текст статьи см. //vbel-p.jimdo.com
Посылы
Мы исходим из следующих тезисов.
– Мозг воспринимает внешний мир ОЩУЩЕНИЯМИ. Обсуждение их модальности оставим в стороне — это область психофизики, которая, в частности, строит шкалы их количественной оценки. Ощущения являются интерфейсом между супервизором—сознанием и соответствующим рецепторным трактом. И если работа органов чувств, к примеру тактильных, обоняния, вполне может интерпретироваться (по крайней мере, в первом приближении) как работа измерительных каналов по аппроксимации сигналов датчиков-рецепторов, то в зрительном анализаторе это — только первый начальный этап работы чувствования.
– Зрительное ощущение — картинка (мы в нашем рассмотрении ограничиваемся только плоской монохромной картинкой), в отличие от простой регистрации темно/светло, НЕ МОЖЕТ рассматриваться как проекция внешнего мира на некий экран-ощущение. Ощущение-образ — это результат активного построения макета видимого внешнего мира. «Материал» макета — нечто, называемое ощущением, исходная информация — текущие состояния зрительных рецепторов, инструментарий построения образа — нейроны мозга, механизм формирования ощущения — нейронные процессы. Построение образа является рутинным процессом, осуществляемым мозгом на подсознательном уровне. Сознание-супервизор оценивает результат и осуществляет по нему целеуказание дополнительных процессов, имеющихся в арсенале — например, изменение разрешения оптики тракта, увеличение точности аппроксимации, прослеживание петляющей линии. Зрительное ощущение субъективно, зависит от времени экспонирования внешней картины, целевых установок, предыдущего процессуального опыта, образов, отложенных в мозгу.
– Для исследователей зрения различных представителей живой фауны не представляет сомнения, что те параметры визуального мира, на которые особь реагирует, имеют в её зрительной системе подходящие МЕХАНИЗМЫ выявления (измерения) этих параметров. И тогда, резонно распространяя это утверждение и на наше зрение, следует признать, что все параметры зрительного образа, воспринимаемого сознанием, должны иметь подходящие их реализующие нейронные механизмы. Это фундаментальные свойства и множеств — мощность (численность), членение на подмножества, порождаемое отношением эквивалентности; и топологии — компактность, связность; и геометрии с её объектами —фигурами, линиями, понятиями длины и площади, угла. Заметим, что исследователь зрения человека, в отличие от исследователя в прочем живом мире, имеет для выявления воспринимаемых зрением параметров видимого не только внешнюю реакцию организма, но и возможность анализировать зрительный образ —всё, что можно извлечь из образа, должно иметь обеспечивающий механизм.
– Зрительный образ-макет «лепится» из уже ассимилированных ранее образов по принципу АППРОКСИМАЦИИ либо целиком с корректировкой текущей информацией (гештальт-узнавание), либо по частям подстановкой уже знакомого (анализ). В нашей МРП-версии модели зрения аппроксимационными процедурами являются и бинаризация через отношение эквивалентности рецепторных сигналов, и само построение МРП-полей (аппроксимирующих пространственные области объединением МРП-квадратов), и работа со скелетонами (аппроксимация трасс следования прямолинейными отрезками), и определение похожести (идентификация) элементов изображения — узнавание (аппроксимация уже известными элементами).
– ПРОСТРАНСТВО воспринимается через ДВИЖЕНИЕ. Процессами, обеспечивающими восприятие пространственных характеристик предъявляемой внешней картины — её топологии и геометрии — являются нйронные процессы, имитирующие движения в пространстве. Мы в нашей модели постулируем три вида таких процессов: 1) построение МРП-представления изображения через динамику «раздувающихся» фрактальных пузырей в оболочке однородной области; 2) градиентное изотропное (с обусловленными ограничениями) распространение потенциала (не важно, какой природы) по принципу Гюйгенса (построение потенциального поля) и 3) трассировочное следование по МРП-точкам (скелетону).
— Ещё важный вопрос: как соотносятся топология и метрика поверхности ретины, на которую оптически спроецирована внешняя плоская картинка, с топологией и метрикой пространства-образа. При этом мы подразумеваем, что именно поверхность ретины является физическим носителем фоторецепторов и с ними совмещённых нейронов, объединённых связями соседства в однородную сеть? Для этой нашей гипотетической конструкции (в общем-то отличающейся от реального зрительного органа) следует признать, что топология зрительного изображения индуцируется топологией ретины через МРП-поля, а в метрике изображения единицей является шаг точек сети (в них мы измеряем размеры МРП-полей — их ранги). Впрочем, системой они могут трансформироваться — единица измерения переводиться в иную систему мер и масштабироваться, а топология преобразовываться при переходе в трёхмерие.
Обоснование моделирования зрения
Поскольку любое из свойств зрительного изображения обеспечивается вполне реально-материальным нейронным аппаратом зрительного анализатора (мозгом), мы в праве пытаться эту работу моделировать, т.е. описать устройство, также обеспечивающее реакцию на эти свойства изображения. Все предыдущие посты, также как и содержание моего сайта //vbel-p.jimdo.com этому посвящены.
Состояние разработки (продолжение)
По характеристикам восприятия (и нейронных процедур их обеспечивающих) объекты естественным образом относятся либо к ОБЪЕКТАМ-ТЕЛАМ, либо к ОБЪЕКТАМ-ЛИНИЯМ, либо к ФОНУ. Хотя, как и вообще в природе, чёткой границы нет: тела могут быть с элементами-линиями, а линии могут быть свёрнуты в такой клубок, что воспринимаются как тела, а фон инверсно восприниматься как объект.
Но идеализируя, можно считать, что для тела характерно наличие значимых по размеру представляющих его МРП-элементов в относительно небольшом количестве. Эти значимые элементы определяют положение объекта в пространстве (в восприятии) и его размер. Форма объекта воспринимается и оценивается по его контурной линии.
Объект-линия характеризуется наличием в его представлении относительно большого количества МРП-элементов примерно одинакового и относительно небольшого размера.
А ещё следует постулировать для каждого изображения элемент фон. Фоновая область (часто многосвязная) полагается пространством, в которое «погружены» объекты. В нашей моделирующей системе фон «назначается» оператором, а в оригинале это определяет сознание-супервизор. Важная роль фона двоякая. Во-первых, он своими «проливами» даёт МРП-представление межобъектному пространству и характеризует взаимное положение объектов. Во-вторых, он своими «лакунами» и «заливами» даёт визуальное представление форме контура объекта-тела и форме объекта-линии.
В бóльшем объёме (и подробностях) см. сайт //vbel-p.jimdo.com
