Электромагнитные теории сознания
Электромагнитная теория сознания — теория, утверждающая что электромагнитное поле , производимое мозгом, есть фактический носитель сознательного опыта.
Первоначально была предложена Джонджо Макфадденом, Сьюзен Покетт и E. Рой Джоном. Отправной точкой теории является тот факт, что всякий раз, когда нейрон возбуждается, чтобы произвести потенциал действия , он также производит возмущение в окружающем электромагнитном поле (ЭМП).
Информация , закодированная в паттернах возбужденных нейронов, таким образом, отражается в ЭМП мозга.
Размещение сознания в ЭМП мозга, а не в нейронах, имеет преимущество четкого объяснения того, как информация, размещенная в миллионах нейронов рассеянных всюду в мозгу, может быть объединена в единый сознательный опыт (иногда называемый проблемой объединения): информация объединена в ЭМП.
Таким образом, ЭМП сознания, можно полагать, является «объединителем информации».
Эта теория иначе объясняет несколько озадачивающих фактов, например, как выяснилось, внимание и понимание имеют тенденцию быть коррелированными с синхронным возбуждением множества нейронов, а не с возбуждением индивидуальных нейронов.
Когда нейроны возбуждаются вместе, их ЭМП производят более сильные возмущения общего ЭМ поля мозга; таким образом, синхронное нейронное возбуждение будет иметь тенденцию большего воздействия на ЭМП мозга (и таким образом на сознание), чем возбуждение индивидуальных нейронов.
Различные ЭМП-теории расходятся относительно влияния предложенного ЭМП сознания на функции мозга.
В CEMI полевой теории Макфаддена, глобальное ЭМП мозга влияет на перемещение электрических зарядов через нейронные мембраны и, таким образом, влияет на вероятность того, что отдельные нейроны будут возбуждаться, обеспечивая петлю обратной связи, которая управляет свободной волей.
Однако в теориях Сьюзен Покетт и E. Рой Джона нет никакой причинной связи между ЭМП сознания и нашими сознательно желаемыми действиями.
Если теория верна, то это имеет первостепенное значение для усилий по воплощению сознания в машинах с искусственным интеллектом, поскольку существующие микропроцессорные технологии созданы таким образом, чтобы передавать информацию линейно по электрическим каналам, а более общие электромагнитные эффекты рассматриваются как помехи и подавляются.
Первые эксперименты по физическому воплощению электромагнитной теории сознания проведены российской исследовательской группой. Исследователи сообщили о создании необходимых компонентов аппаратных средств ЭВМ для реализации «электромагнитного сознания», основанного на CEMI теории Джонджо МакФаддена. В частности, сотрудниками кафедры Экспериментальной физики Уральского государственного технического университета — УПИ, К. Н. Шевченко, Н. В. Шевченко, Б. В. Шульгиным создана модель нейронной сети на нейронах (ЭМ-нейронах) с дополнительными каналами обмена информации посредством электромагнитного поля (ЭМП). Разработка защищена патентом (Патент RU 2309457 C1, МПК G06N 3/06, G06G 7/60. Модель нейронной сети. Заявлено 06.05.2006; Опубликовано 27.10.2007; Бюллетень № 30).
Дополнительные каналы взаимодействия посредством ЭМП технически реализованы особой конструкцией аксона искусственного нейрона в виде цепочки последовательно включенных радиоимпульсных автогенераторов со схемами самогашения и схем выделения огибающей радиоимпульса. Идеология работы сети из ЭМ-нейронов во многом совпадает с CEMI теорией Джонджо Макфаддена, отличие заключается в механизме конкретной реализации процесса обмена информации между нейронами посредством ЭМП.
ЭМ-нейрон имеет большее функциональное сходство с биологическим прототипом по сравнению с известными моделями и выполняет функции обработки информации, свойственные биологическому нейрону. За исключением факта излучения и приема электромагнитных колебаний (новизна изобретения), работа ЭМ-нейрона не противоречит известным моделям биоподобных искусственных нейронов и соответствует наблюдаемым процессам в нейрофизиологии.
Исследования малоразмерной сети из 3-х ЭМ-нейронов показали, что ЭМ-нейроны способны конкурировать друг с другом за источники питания. В результате конкуренции происходит самоорганизация нейронной сети — хаотические режимы сменяются синхронными, демонстрируя паттерны со сложными временными кодами.
Вопрос о самозарождении сознания в сети с такой архитектурой остается открытым, поскольку исследования продолжаются.
Источник: Википедия
Связанные понятия
Открытая система в теории систем — система, которая непрерывно взаимодействует со своей средой. Взаимодействие может принимать форму информации, энергии или материальных преобразований на границе с системой. Открытая система противопоставляется изолированной, которая не обменивается энергией, веществом или информацией с окружающей средой.
Модель мозга — любая теоретическая система, которая стремится объяснить физиологические функции мозга с помощью известных законов физики и математики, а также известных фактов нейроанатомии и нейрофизиологии . Существуют по меньшей мере два основных положения, играющих фундаментальную роль в теории функционирования мозга, в отношении которых сходится мнение большинства современных теоретиков...
Силово́е по́ле в физике — это векторное поле в пространстве, в каждой точке которого на пробную частицу действует определённая по величине и направлению сила (вектор силы).
Нейронное кодирование — это переработка входящей сенсорной информации нейронами и нейронными сетями в нервной системе. Основная цель изучения нейронного кодирования заключается в характеризации зависимости между стимулом и ответом индивидуальных нейронов или нейронных ансамблей, а также взаимозависимости в ответах нейронов в нейронных ансамблях. Считается, что нейроны кодируют как цифровую так и аналоговую информацию.
Квазиуровень Ферми (Quasi Fermi level) — энергия, используемая в физике твёрдого тела как параметр распределения Ферми-Дирака при описании концентрации неравновесных носителей заряда в полупроводнике, которые вызваны освещением или электрическим током.
Нулева́я эне́ргия — минимальный уровень энергии, который может иметь данная квантовомеханическая система.
Открытая система в квантовой механике — квантовая система, которая может обмениваться энергией и веществом с внешней средой. В определенном смысле всякая квантовая система может рассматриваться как открытая система, поскольку измерение любой динамической величины (наблюдаемой) связано с конечным необратимым изменением квантового состояния системы. Поэтому в отличие от классической механики, в которой измерения не играют существенной роли, теория открытых квантовых систем должна включать в себя теорию...
Открытая система в физике — физическая система, которую нельзя считать закрытой по отношению к окружающей среде в каком-либо аспекте — информационном, вещественном, энергетическом и т. д. Открытые системы могут обмениваться веществом, энергией, информацией с окружающей средой.
Феноменологическая теория — формулировка закономерностей, определяющих взаимосвязь между различными наблюдениями явлений (феноменов) в соответствии с фундаментальной теорией, но непосредственно из этой теории не следующих.
Когнитивная архитектура — основа для интеллектуальных агентов. Она предлагает искусственные вычислительные процессы, которые действуют как определенные когнитивные системы, чаще всего, как человек, или действует разумно по некоторому определению. Когнитивные архитектуры образуют подмножество общих архитектур агента. Термин «архитектура» подразумевает подход, который пытается моделировать не только поведение, но и структурные свойства моделируемой системы.
Статистическая теория поля — раздел статистической физики, в котором изучаются пространственные случайные системы с взаимодействием. Объектами изучения в статистической теории поля являются поля или системы, число степеней свободы которых сравнимо с полем. Для равновесных состояний микросостояния системы выражены через полевые конфигурации. В рамках этого раздела изучаются статистические системы случайных полей. Это область тесно связана с квантовой теорией поля, которая описывает квантовую динамику...
Цифровая философия — направление в философии и космологии, поддерживаемое такими людьми, как Грегори Хайтин, Эдвард Фредкин, Стивен Вольфрам и Конрад Цузе.Цифровая философия отделилась от цифровой физики (оба термина введены Эдвардом Фредкиным) и предлагает основывать современную физику на клеточных автоматах. Точнее говоря, ученые, поддерживающие это направление исходят из предположения, что вселенная — гигантский Тьюринг-полный клеточный автомат.
По́лная систе́ма коммути́рующих наблюда́емых (ПСКН) — множество перестановочных (коммутирующих) самосопряжённых операторов, описывающих квантовые наблюдаемые и определяющих обобщённый базис пространства чистых состояний квантовой системы. Это понятие впервые было предложено Дираком и является одним из основных в квантовой механике. Обобщенные собственные значения операторов ПСКН называются квантовыми числами.
Манипуляция атомами (англ. atomic manipulations) — направленное перемещение и позиционирование атомов в пространстве.
Комплементарность чёрных дыр — гипотеза, позволяющая разрешить информационный парадокс чёрных дыр, предложенная американскими физиками-теоретиками Леонардом Сасскиндом, Ларусом Торласиусом и голландцем Герардом т’Хоофтом.
Прикладная оптика — термин, используемый для обозначения инженерно-технической тематики, посвящённой непосредственной материализации положений физической (теоретической) оптики.
Автоэлектронная эмиссия — это испускание электронов проводящими твёрдыми и жидкими телами под действием внешнего электрического поля без предварительного возбуждения этих электронов, то есть без дополнительных затрат энергии, что свойственно другим видам электронной эмиссии.
Ионная циклотронная
ловушка представляет собой один из вариантов масс-анализатора в масс-спектрометрии, в основе которого лежит принцип ионного циклотронного резонанса. Ионы удерживаются магнитным полем в ловушке Пеннинга, двигаясь по кругу под действием силы Лоренца.
Физическая картина мира — обобщённый образ действительности, идеальная картина природы, формируемая в физической науке и включающая в себя наиболее общие понятия, принципы, гипотезы физики, а также стиль научного мышления. Представляет собой важнейшую составную часть научной картины мира как система знаний о наиболее общих закономерностях и свойствах физического мира. Осуществляет синтез физических и философских понятий и идей, объединяя проблемы видов и строения материи, её фундаментальных объектов...
Окончательная смерть (информационно-теоретическая смерть) — теоретическая концепция, стремящаяся описать объективным образом пограничное состояние разрушения человеческого мозга (или любой другой познающей структуры, способной воплощать личность), после перехода которого не существует теоретической возможности любым физическим способом восстановить исходную личность. На практике это означает, что энтропия должна быть обращена для восстановления личности в последнее состояние при работающем мозге...
Время реакции (ВР) — основной поведенческий параметр в экспериментальной психофизиологии.
Диффузия нейтронов — это хаотическое движение нейтронов в веществе, отношение концентраций. Она аналогична диффузии в газах и подчиняется тем же закономерностям, главной из которых является то, что диффундирующее вещество распространяется от областей с большей концентрацией к областям с меньшей концентрацией. При наличии двух сред нейтроны, попавшие из одной среды в другую, могут в процессе диффузии вернуться в первую среду. Вероятность такого события характеризует способность второй среды отражать...
Преобразование Вигнера — Вилла (англ. Wigner — Ville transform) — один из эффективных методов спектрально-временного анализа нестационарных сигналов. Встречаются другие названия: преобразование Вигнера — Вилля, распределение Вигнера — Вилла (англ. Wigner — Ville distribution), распределение Вигнера — Вилля, функция Вигнера.
Тео́рия Печче́и — Квинн в физике элементарных частиц — это самое известное решение сильной CP-проблемы, в котором вводятся новые частицы — аксионы. В этой теории θ-параметр становится динамическим полем, а не внешней константой. Поскольку в квантовой теории поля каждое поле создаёт частицу, этому динамическому полю должна соответствовать гипотетическая частица, названная аксионом. Теория предложена в 1977, её авторы — Роберто Печчеи и Хелен Квинн.
Одноэлектронное приближение — приближенный метод нахождения волновых функций и энергетических состояний квантовой системы со многими электронами.
Вестибулярно-эмоциональный рефлекс (ВЭР) представляет собой свободное трехмерное движение головы (человека или позвоночного животного) при поддержание вертикального равновесия, зависящее от эмоционального и психофизиологического состояния человека. Вестибулярно-эмоциональный рефлекс это один из вестибулярных рефлексов, связывающих физиологию человека и эмоциональное состояние. Физиология и патология вестибулярной системы и вестибулярного аппарата была исследована Робертом Барани, получившим в...
Картезианский театр (англ. Cartesian theater) — иронический термин, введённый Дэниелом Деннетом, явно отсылающий к определённому аспекту того, что он назвал картезианским материализмом, содержащимся в современных материалистических теориях сознания в виде непризнанных остатков картезианского дуализма.
Замирания (фединг, англ. fading) — изменения амплитуды и фазы сигнала из-за многолучёвости, также дополнительно из-за перемещения передатчика, приёмника или окружающих предметов в системе радиосвязи и/или распространения сигнала через неоднородную среду, например, ионосферу. Замирания можно рассматривать как результат воздействия на сигнал мультипликативной помехи.
Квантово-размерный эффект Штарка может быть вызван как внешним электрическим полем, так и внутренним полем появляющимся вследствие прямого пьезоэлектрического эффекта, в частности такой эффект был предсказан и экспериментально наблюдаем в полупроводниковых гетероструктурах на нановискерах.
Теория Томаса — Ферми (модель Томаса — Ферми) является квантовомеханической теорией электронной структуры системы многих тел, разработана с использованием квазиклассического приближения вскоре после открытия уравнения Шредингера Энрико Ферми и Люэлином Томасом. Она основывается не на волновой функции, а формулируется в терминах электронной плотности и рассматривается как предшественник современной теории функционала плотности. Модель Томаса — Ферми правильна только в пределе бесконечного ядерного...
Пространство состояний — в теории управления один из основных методов описания поведения динамической системы. Движение системы в пространстве состояний отражает изменение её состояний.
Вычислительная нейробиология — междисциплинарная наука, целью которой является объяснение в терминах вычислительного процесса того, как биологические системы, составляющие нервную систему, продуцируют поведение. Она связывает нейробиологию, когнитивистику и психологию с электротехникой, информатикой, вычислительной техникой, математикой и физикой.
И́мпульсный дио́д — диод, предназначенный для работы в высокочастотных импульсных схемах.
Абстрактная модель — это модель, отражающая лишь самые общие характеристики моделируемого явления. Чаще всего абстрактная модель даёт лишь качественные характеристики моделируемого объекта или явления.
Числовая линия — это ментальная карта чисел, автоматически и непреднамеренно появляющаяся, когда человек, ею обладающий, думает о числах. Числа появляются в определенных местах в пространстве, и эти места могут быть различными у разных индивидуумов. Числовая линия была впервые описана сэром Фрэнсисом Гальтоном в его работе «Видения здравомыслящих людей» (Galton 1881a). Позднее исследование идентифицировало числовую линию как форму синестезии (Seron, Pesenti & Noël, 1992; Sagiv et al., 2006).
Лептокварк и — это группа гипотетических частиц, переносящих информацию между кварками и лептонами определённого поколения, за счёт обмена которыми кварки и лептоны могут взаимодействовать и переходить друг в друга. Лептокварки представляют собой цветовой триплет калибровочных бозонов, несущих как лептонный, так и барионный заряды. Они встречаются в различных расширениях Стандартной модели, таких как теории техницвета или Теории Великого объединения, основанные на модели Пати—Салама, SU(5) или E...
Метод компле́ксных амплитуд — метод расчета линейных электрических цепей, содержащих реактивные элементы, в установившемся режиме при гармонических входных сигналах, впервые применённый О. Хевисайдом.
Разряд на поверхностной волне , англ. Surface-wave-sustained plasmas (SWP) — форма газового разряда, возбуждаемого поверхностными электромагнитными волнами. Поверхностные электромагнитные волны, распространяющиеся вдоль границы плазмы могут ей эффективно поглощаться, поддерживая таким образом разряд. Разряд на поверхностной волне позволяет получать однородную плазму в объёме, поперечные размеры которых превосходят несколько длин волн возбуждающего излучения. Разряд на поверхностной волне не следует...
Вычисли́тельная фи́зика — это наука, изучающая численные алгоритмы решения задач физики, для которых количественная теория уже разработана. Обычно рассматривается как раздел теоретической физики, но некоторые считают её промежуточной ветвью между теоретической и экспериментальной физикой.
Ультрафиоле́товая расходи́мость в квантовой теории поля — один из вариантов бесконечных выражений, возникающий в квантовой теории поля до применения процедуры перенормировки. Технически, ультрафиолетовая расходимость получается из петлевых фейнмановских диаграмм, при вычислении которых возникает интеграл по четырёх-импульсу в замкнутой петле. Этот интеграл часто расходится на верхнем пределе (то есть в пределе очень больших энергий), отсюда и слово «ультрафиолетовая».
Эффе́кт Рамза́уэра (известен также как эффе́кт Рамза́уэра — Та́унсенда) — явление аномально слабого рассеяния медленных электронов атомами нейтральных газов. Впервые наблюдался в 1921 немецким физиком Карлом Рамзауэром при изучении рассеяния электронов в аргоне, а позже эффект наблюдался и в других веществах.
Закон сравнительных суждений - психофизический закон, определяющий отношение между двумя объектами в психическом пространстве человека. Сформулирован Л. Л. Терстоуном.
Постоянная тонкой структуры (графен) — новое квантово-механическое явление в графене, заключающееся в том, что оптическая прозрачность одноатомного 2М-слоя графена зависит только от безразмерных величин: постоянной тонкой структуры и числа «пи».
Термостатика — одно из названий классической термодинамики, акцентирующее внимание на том, что эта научная дисциплина представляет собой феноменологическую теорию стационарных состояний и квазистатических процессов в сплошных средах, и в явном виде отражающее современное деление термодинамики на статическую и нестатическую части — равновесную термодинамику и неравновесную термодинамику.
Флю́енс — физическая величина, интеграл по времени от плотности потока частиц или энергии. Иногда используется синонимичный термин «перенос».
Калибро́вка ве́кторного потенциа́ла — наложение дополнительных условий, позволяющих однозначно вычислить векторный потенциал электромагнитного поля для решения тех или иных физических задач.
Эквипотенциальные поверхности — понятие, применимое к любому потенциальному векторному полю, например, к статическому электрическому полю или к ньютоновскому гравитационному полю. Эквипотенциальная поверхность — это поверхность, на которой скалярный потенциал данного потенциального поля принимает постоянное значение (поверхность уровня потенциала). Другое, эквивалентное, определение — поверхность, в любой своей точке ортогональная силовым линиям поля.
Подробнее: Эквипотенциальная поверхность
Квантова́ние Дира́ка — эвристический аргумент, предложенный П. Дираком и показывающий, что однозначность предсказаний квантовой механики с электрическими зарядами может быть сохранена в теории, включающей магнитные монополи, лишь при условии совместного квантования магнитного и электрического зарядов.