Программы Пакета «МОДИФИКАТОР», построены на инструментах ТРИЗ ("Теория Решения Изобретательских Задач" Генриха Сауловича Альтшуллера), некоторых других когнитивных технологиях, методах системного инжиниринга.

   1. ФАКТОРЫ, вызывающие необходимость ИЗМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ И НЕТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, с целью реализации возникающих новых потребностей человека.

    2. ПОШАГОВЫЙ ЦИКЛ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

   2.1. Выявление проблемы и понимание ситуации.

   2.2. Документирование, постановка целей и планирование.

   2.3. Декомпозиция выбранной задачи, деление на отдельные подзадачи (выходные данные одной подзадачи, являются входными данными для другой подзадачи и т.д.). Разбивка сложной системы на взаимосвязанные "элементарные системы" (построение и определение связей "звеньев цепей" ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ (ПСС), на выбранном для исследования уровне решения проблемы).

   2.4. Синтез - генерация идей решений.

   2.5. Оценка и выбор идеи решения, оптимальной, удовлетворяющей заданным требованиям из конечного множества найденных решений.

   2.6. Оценить эволюционный потенциал системы на основании эмпирических закономерностей развития систем и выработать возможные пути дальнейшей эволюции рассматриваемой системы.

   2.7. Оценить различные риски, сопутствующие практическому внедрению решения, возможно ли их снизить или полностью избежать.

   3. ФОРМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИДЕЯМИ (АБСТРАКТНЫМИ КОНЦЕПТАМИ).

Традиционно считается, что открытие новой закономерности – пример индуктивного (эвристического) мышления, обусловленного во многом интуицией.

С развитием таких наук как философия, логика, когнитивная психология, психология творчества, а также исследованием различных методов обучения и работы искусственных нейронных сетей, появилась возможность лучше понять формы процессов мышления на различных этапах творчества.

(Справка: Когнитивистика, когнитивная наука (лат. cognitio «познание») — это междисциплинарное научное направление, объединяющее теорию познания, когнитивную психологию, нейрофизиологию, когнитивную лингвистику, невербальную коммуникацию и теорию искусственного интеллекта. Относится к трансдисциплинарным исследованиям, междисциплинарная наука, когнитивная наука).

На различных этапах решения задачи, могут применяться методы, которые являются различными формами управления методами познания, логическими выводами, идеями (абстрактными концептами).

ДЕДУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ (с частичным "вкраплением" ИНДУКТИВНЫХ МЕТОДОВ), применяемые в ТРИЗ, сужают область поиска решения до определённых границ, что позволяет быстро оптимизировать существующую систему, увеличить её положительный эффект и снизить, нейтрализовать или исключить отрицательные свойства (По шкале Альтшуллера Г.С. - 1, 2, 3 уровни качества решения - изобретения).

    3.1. Дедукция (выведение, от общего к частному, из принятых гипотез выводятся следствия ('нечто' должно быть));

Учение о том, как обрести достоверное знание, было систематизировано Аристотелем (384-322 до н. э.) в виде науки о знании, дедуктивной логики или "Классической логики".

Аристотелю принадлежит учение о научном доказательстве, изложенное в его труде "Органон" - универсальном орудии истинного познания.

Дедукция (образовано от латинского слова: deductio — выведение).

Дедукция — это логико-методологическая процедура, посредством которой осуществляется переход от ОБЩЕГО к ЧАСТНОМУ в процессе рассуждения. (Рациональная форма мышления).

Логически правильный вывод из уже имеющегося знания или из уже имеющихся мыслей) в процессе рассуждения - из принятой гипотезы выводится Следствие: “НЕЧТО” должно быть. Общая неразвитость экспериментальных наук (эмпирического познания) того времени, помешало признать такой метод познания, как неполная индукция - основным. Обычно, считается, что Аристотель признавал лишь полную индукцию, а неполную недооценивал. (См. Рис. 1.)

Дедукция — это логически правильный вывод из уже имеющегося знания или из уже имеющихся мыслей, что часто применяется в стандартном образовании и деятельности, мало связанной с творчеством.
(Например - исполнитель работает по однозначно заданным: в образовании - учебным программам; на производстве - технологическим картам; в административной и бюрократической деятельности - cистеме актов законодательства и служебных инструкций; в военизированных структурах - служебным уставам, инструкциям, приказам; ...).

    3.2. Индукция ,
Формы индуктивных рассуждений ,
ДЖОН ФРЕДЕРИК УИЛЬЯМ ГЕРШЕЛЬ ОБ ИНДУКЦИИ (1792–1871) ,
ДЖОН СТЮАРТ МИЛЛЬ ОБ ИНДУКЦИИ (1806–1873) ,
Индуктивные умозаключения и умозаключения по аналогии .

       Индукция - наведение, от частного к общему, эмпирическое тестирование выдвинутых гипотез или рассмотрение гипотез и измерение степени их согласия с фактами ('нечто' действительно существует, вероятностная логика, логика подтверждения).

Индуктивный метод познания, индуктивная логика (Метод Бэкона) — был представлен английским философом, историком, публицистом, государственным деятелем, основоположником эмпиризма и английского материализма Фрэнсисом Бэконом (1561-1626), в сочинении «Великое восстановление наук» и «Новый Органон» (1620).

Недовольный состоянием наук своего времени, Бэкон предпринял попытку обновить способ исследования природы, который бы не только сделал более надёжными имеющиеся науки и искусства, но сверх того дал возможность открывать новые, ещё неизвестные человечеству.

Догматической дедукции схоластов он противопоставил индуктивный метод, основанный на рациональном анализе опытных данных.

«Новый Органон» стал второй частью обширного труда «Великое восстановление наук», которое, по задумке Бэкона, должно состоять из шести частей. Однако, автор закончил лишь две первые части.

В дальнейшем, огромный вклад в развитие индуктивных методов внесли такие учёные, как (См. Рис. 6):
Джон Гершель, Джон Стюарт Милль, Уильям Уэвелл, Огастес де Морган, Уильям Стэнли Джевонс, Пьер-Симон де Лаплас.

Индукция (из лат. inductio - наведение) — широко используемый в науке термин.

Сущность индуктивного анализа фактов сводится к тому, чтобы посредством исследования различного рода ОТНОШЕНИЙ явлений ("Процессов") в проводимом натурном или мысленном эксперименте, открыть их истинные причинные связи и зависимости друг от друга.

Основной задачей науки о природе (аналогично - технической или нетехнической системы), является исследование ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННОЙ СВЯЗИ (ПСС), на выбранном для исследования уровне решения проблемы явлений ("Процессов"), а не просто их материального состава - количества и свойств (параметров) предметов ("Объектов").

В индуктивной логике ставится задача нахождения общих форм явлений ("Процессов"), а не их конкретных различий.

В этом учении Фрэнсис Бэкон примыкает к философии Аристотеля и под формами явлений ("Процессов"), подразумевает те общие законы или типические отношения явлений, к открытию которых и стремится вся опытная наука.

Индуктивный метод, применяют когда не существует ОБЩИХ алгоритмических решений.

Индуктивный метод — способ исследования и изложения, при котором от наблюдаемых ЧАСТНЫХ фактов переходят к выделению принципов, ОБЩИХ положений теории, установлению закономерностей.

Индукция — это вид ОБОБЩЕНИЯ, связанный с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных опыта (ЧАСТНЫХ данных).

В индукции данные опыта (ЧАСТНЫЕ данные) «наводят» на ОБЩЕЕ, поэтому индуктивные ОБОБЩЕНИЯ рассматриваются обычно, как опытные истины или эмпирические закономерности.

Индукция — широко используемый в науке термин. Индукция - (введение, наведение, от частного к общему, эмпирическое тестирование выдвинутых гипотез или рассмотрение гипотез и измерение степени их согласия с фактами. “НЕЧТО” действительно существует, используется вероятностная логика, логика подтверждения.

ЭВРИСТИЧЕСКИЙ путь РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ — путь решения задачи, включающий практический метод, не являющийся гарантированно точным или оптимальным, но достаточный для решения поставленной задачи, он предполагает использование ИНДУКТИВНОГО метода (процесса логического вывода на основе перехода от ЧАСТНЫХ ПРИЗНАКОВ к ОБЩИМ (См. Рис. 7.)).

Рис. 7. «ЭЛЕМЕНТАРНАЯ» СИСТЕМА, НЕ ТЕХНИЧЕСКАЯ (Элемент ЭС также может являться ПРОЦЕССОМ).

В некоторых методах ТРИЗ, при решении задач, применяется логический вывод, основанный на неполной индукции.
Методы теории нечёткой логики и подобные, применяются для События 2 и призваны рассчитать результат (заключение, Следствие), наступление которого имеет наибольшую вероятность из множества вариантов.

Индуктивный метод применяют, когда не существует ОБЩИХ алгоритмических решений.
Индуктивный метод — способ исследования и изложения, при котором от наблюдаемых ЧАСТНЫХ фактов переходят к выделению принципов, ОБЩИХ положений теории, установлению закономерностей.
Индукция — умозаключение от фактов к некоторой гипотезе (общему утверждению, закономерности).
Индуктивные выводы строятся на основе опытных данных. В зависимости от полноты и законченности опыта, лежащего в основе обобщений, различают полную и неполную индукцию.

Полная индукция - когда обобщение относится к конечно-обозримой области фактов.
Заключение полной индукции дает достоверное знание.
В полной индукции заключение связано с необходимостью, а не с некоторой вероятностью, и вытекает из посылок.
Таким образом, эта «полная индукция» является разновидностью дедуктивного умозаключения, хотя по внешней форме, по ходу мысли напоминает неполную индукцию.
Неполная индукция - когда обобщение относится к бесконечно или конечно - необозримой области фактов.
Заключение неполной индукции дает вероятностное знание.

Неполная индукция - неполнота индуктивного обобщения выражается в том, что исследуются не все, а лишь некоторые элементы, или части класса.
В индуктивной логике ставится задача нахождения общих форм явлений ("Процессов"), а не их конкретных различий.
Вероятность заключения в данной схеме, таким образом, может колебаться от весьма незначительной до практически полной достоверности.
В силу этого факта в неполной индуктивной логике разрабатываются специальные методы оценки вероятности заключений.

Общее знание по сравнению с совокупностью разрозненных знаний об отдельных предметах класса ценно тем, что оно может наводить на мысль о наличии некоторой связи между предметами класса и признаком и таким образом стимулировать дальнейшее познание.

Неполная индукция подразделяется на два вида:
a) Неполная "популярная" индукция - энумеративная (через перечисление сходных случаев) , (индукция через простое перечисление сходных случаев, обобщение проводится по несущественному признаку), при отсутствии противоречащего случая - не надёжна, поэтому чем больше число посылок, тем выше вероятность заключения. Популярная индукция — первый шаг и в развитии научных знаний. Наука начинает с эмпирического исследования, классификации, выявления устойчивых связей, отношений и зависимостей. Первые обобщения в науке обязаны простейшим индуктивным заключениям путем простого перечисления повторяющихся признаков. Они выполняют важную эвристическую функцию первоначальных предположений, догадок и гипотетических объяснений, которые нуждаются в дальнейшей проверке и уточнении. В условиях, когда исследуются лишь некоторые представители класса, не исключается возможность поспешного обобщения. Ошибочные заключения в выводах популярной индукции могут появиться по причине несоблюдения требований об учете противоречащих случаев, которые делают обобщение несостоятельным. Из множества явлений фиксирует лишь те, которые оказываются преобладающими в опыте, и строит на их основе поспешное обобщение.

b) Научная индукция (неполная)(переход к общему знанию совершается на основе выделения необходимых признаков (обобщение проводится по существенному признаку) и необходимых связей предметов и явлений природы и общества).

Вероятность выводов научной индукции зависит не столько от числа рассмотренных предметов, сколько от правильности принципов отбора, от того, как точно учтены факторы, влияющие на наличие и изменение исследуемого признака, насколько индукция научна:

Научная индукция характеризуется поиском причинных зависимостей между явлениями и стремлением обнаружить существенные признаки объектов, объединяемых в класс. Научной индукцией называют умозаключение, в котором обобщение строится путем отбора необходимых и исключения случайных обстоятельств.

Научная индукция (неполная) делится на:

* Неполная научная индукция "селективная" - (индук. по репрезентативной выборке) (от латинского — “выбираю”) — в ней вывод о принадлежности признака классу предметов основывается на изучении образцов, методически отобранных из разных частей этого класса (подмножества). Это особый вид энумеративной неполной индукции, который представляет индукция через отбор фактов, исключающих случайное обобщение.

* Неполная научная индукция "через изучение единственного представителя некоторого класса" - (элиминативная индукция по типичному представителю) (от лат. — исключаю) — в ней для посылок отбираются типичные представители, т.е. такие предметы, которые не имеют принципиальных отличий друг от друга.
Индукция методом исключения, или Элиминативная индукция (исключения отличающихся случаев) — это система умозаключений, в которой выводы о причинах исследуемых явлений строятся путем обнаружения подтверждающих обстоятельств и исключения обстоятельств, неудовлетворяющих свойствам ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННОЙ СВЯЗИ (ПСС), на выбранном для исследования уровне решения проблемы.
Это вывод о принадлежности признака классу предметов, основанный на изучении типичных образцов без учета их индивидуальных особенностей. Строится не только на основе изучения ряда явлений или объектов, входящих в некоторый класс, но и на основе изучения единственного представителя указанного класса. В этом случае при рассуждении о принадлежности или отсутствии определённого признака у объекта не должны использоваться такие его индивидуальные свойства, которые отличают его от других предметов того же класса. Познавательная роль элиминативной индукции — анализ причинных связей.
Причинной называют такую связь между двумя явлениями, когда одно из них — причина — предшествует и вызывает другое — действие.
Современная логика описывает пять методов установления причинных связей:
(1) метод сходства,
(2) метод различия,
(3) соединенный метод сходства и различия,
(4) метод сопутствующих изменений,
(5) метод остатков.


Метод математической индукции и трансфинитной индукции использует полную индукцию для бесконечных счётного и несчётного множеств объектов соответственно.
Сердцевину математической индукции составляют: дисперсионный , корреляционный , регрессионный и вариационный анализ.

    3.3. Аддукция - ЛОГИКА БУДУЩЕГО (англ.), Аддукция (приведение, привлечение, прикрепление, обозначение когда дедукция прикрепляется (присоединяется) к индукции);

    3.4. Традукция (перемещение (аналогия (др.-греч. analogia — соответствие, сходство)), от единичного к единичному, от частного к частному, от общего к общему. Традуктивным умозаключением является аналогия. ('Нечто' должно быть подобно какому-то аналогу)).

    3.5. Абдукция ((от англ. abduct — уводить силой, похищать) силлогизм, вид редуктивного вывода, отведение, класс правдоподобных рассуждений, поиск и обоснование, объяснительных гипотез или исследовании фактов и построении гипотезы, объясняющей их (предполагает, что 'нечто' может быть));

    3.6. Условно существует три больших класса задач, требующих решения:

    3.6.1. Задачи на оптимизацию вещества, продукта, метода, процесса в освоенных областях человеческой деятельности (используются в основном АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ методы - "инструменты" и методы ТРИЗ дедуктивного типа (часть АРИЗ, ФА, ФСА и т.д.), по шкале Г.С. Альтшуллера - 1, 2, 3 уровни - изобретения).

    3.6.2. Нестандартные, сложные, творческие задачи - когда необходимо разрешить противоречие в рассматриваемой системе с помощью выбранного (или найденного, созданного) вещества, продукта, метода, процесса, структуры. ТРИЗ использует в этом случае частично дедуктивные методы с вкраплением индуктивных методов, по шкале Г.С. Альтшуллера - 1, 2, 3 уровни - изобретения.

    3.6.3. Нестандартные, сложные, творческие задачи - когда в какой-либо области науки, при постановке искусственно созданного эксперимента или наблюдении природного явления, появляются достоверные факты (результаты, следствия), которые не укладываются в принятую научную парадигму (такая задача назывется задачей-аномалией).
При решении задачи-аномалии, меняется ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННАЯ СВЯЗЬ (ПСС), на выбранном для исследования уровне решения проблемы в модели "элементарной системы" текущей научной парадигмы и возникает новая научная парадигма (по шкале Г.С. Альтшуллера - 4, 5 уровни - открытия).

... Те исследования, которые представители научного сообщества ведут в рамках текущей парадигмы, именуются «нормальной наукой».
"Нормальная наука" не ставит себе цели создания новых теорий.
Основной деятельностью "нормальной науки" является «решение головоломок», то есть задач, заведомо разрешимых в рамках принятой парадигмы.
Период "нормальной науки" заканчивается, когда встречается задача, которая не укладывается в рамки текущей парадигмы. Томас Кун называет такую задачу «аномалией»...

   4. ПУТИ И СТРАТЕГИИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ.

   4.1. АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ — конечная совокупность точно заданных правил решения некоторого класса задач или набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для решения определённой задачи.

Алгоритмический путь решения задачи предполагает использование ДЕДУКТИВНОГО МЕТОДА: когда происходит рассмотрение ЧАСТНОГО случая ОБЩЕИЗВЕСТНЫХ алгоритмов.

Алгоритмический путь применяется для решения стандартных задач различного уровня сложности.

Алгоритмический путь (ДЕДУКТИВНЫЙ МЕТОД, ДЕДУКТИВНАЯ ЛОГИКА, от общего к частному, рациональное мышление, готовые инструкции, алгоритмы), применяется в ТРИЗ при последовательном (формальном) исполнении шагов АРИЗ (работа по заданной инструкции), а также при использовании ряда "инструментов" ТРИЗ, связанных с оценкой, сравнением, анализом структуры и процессов в рассматриваемой системе (используется рациональное мышление).

   4.2.ЭВРИСТИЧЕСКИЙ — алгоритм решения задачи, включающий практический метод, не являющийся гарантированно точным или оптимальным, но достаточный для решения поставленной задачи. Позволяет ускорить решение задачи в тех случаях, когда точное решение не может быть найдено.

   Эвристическими методами называются логические приёмы и методические правила научного исследования и изобретательского творчества, которые способны приводить к цели в условиях неполноты исходной информации и отсутствия четкой программы управления процессом решения задачи.

   ЭВРИСТИЧЕСКИЙ алгоритм решения задачи, предполагает использование ИНДУКТИВНОГО метода: это процесс логического вывода на основе перехода от ЧАСТНОГО положения к ОБЩЕМУ.

             4.2.1.ОБРАЗОВАНИЕ.

       ИНДУКТИВНЫЙ метод более предпочтителен в образовательном процессе, так как, позволяет ускоренно, с помощью направляющих ЧАСТНЫХ абстрактных ситуаций, ассоциаций, вопросов и поправок преподавателя, заново переоткрывать уже известные (ОБОБЩЁННЫЕ) знания, законы в науках, а у обучаемых развивать креативность и творческий подход к решению проблем в различных сферах человеческой деятельности. Такое обучение приближено к игровой ситуации и пробуждает интерес на эмоциональном уровне, что позволяет более глубоко запоминать и осмысливать новые знания.

   4.2.2.2. Первый этап функционирования НС - обучающий, используется МЕТОД ИНДУКЦИИ.

ИНДУКТИВНЫЙ метод (наведение) - от частного к общему или обобщение, он выявляет взаимосвязи между различными данными (параметрами).
Обучение нейронной сети заключается в поиске оптимальных значений для всех коэффициентов статистических "весов" нейронов - w (методы могут быть: обучение «с учителем», обучение «без учителя», обучение с подкреплением (reinforcement learning)).

Также обучение можно производить тремя методами: стохастический метод (stochastic), пакетный метод (batch) и мини-пакетный метод (mini-batch).

Фактически, создаётся готовый интеллектуальный продукт:
обобщённая сложная модифицированная функция активации (-`шаблон`) НС ИНДУКТИВНЫМ эмпирическим методом при машинном обучении, при этом, эта модифицированная функция активации (-`шаблон`) НС `подгоняется` под заданные, обучающие данные.

С точки зрения математики, обучение нейронных сетей — это многопараметрическая задача нелинейной оптимизации.

Нейронная сеть в процессе настройки (обучение) на решение конкретной задачи рассматривается как многомерная нелинейная система, которая в итерационном режиме целенаправленно ищет оптимум некоторого функционала, количественно определяющего качество решения поставленной задачи.

Примечание от Сергея Савельева о роли морфофункциональных полей и подполей неокортекса в мозге человека:

Неокортекс (от лат. neocortex), новая кора, альтернативное название: изокортекс (толщина 3,5-4 мм) — новые области коры головного мозга человека, расположенная в верхнем слое полушарий мозга и отвечающая за высшие нервные функции (сенсорное восприятие, выполнение моторных команд, осознанное мышление, речь). Вертикально нейроны объединены в так называемые колонки кортекса. В начале XX века Бродман показал, что у всех млекопитающих новая кора насчитывает 6 горизонтальных слоёв нейронов. Неокортекс содержит до 30 млрд. нейронов. К каждой клетке нейрона, для его питания и отвода продуктов распада, подведено до 5 капилляров. Весь человеческий мозг содержит до 80-100 млрд. нейронов (по Савельеву С.В - до 150 млрд. нейронов). Человеческий мозг состоит из примерно 10 в 14 степени синапсов.

Сложная модифицированная функция активации (-`шаблон`), для одной обученной НС ИИ, одна.

А у 6-ти слойного неокортекса человеческого мозга, который делится на примерно 60 (морфофункциональных) полей (отвечающих за конкретные функции), которые, в свою очередь, разделяются на множество подполей (отвечающих за специализированные функции), существует множество изменчивых во времени функций.
(Невролог, нейроанатом И.Н. Филимонов (1890 — 1966) доказал, что функциональные поля, отвечающие за зрение, слух, обоняние и т. д., совпадают с морфологическими).

... Размеры этих (морфофункциональных) полей определяют конкретные функции: если поле большое, значит, и функции могут быть лучше. ...

... Вот эти все (морфофункциональные) поля (человеческого мозга), которые отвечают каждый за свою функцию, их у человека очень много (около 60 основных), и они очень изменчивы ... (Всего полей и подполей в неокортексе насчитывается более 300, и, иногда, некоторые поля могут отсутствовать (пример - поэт В. Маяковский)).

Функции мозга включают обработку сенсорной информации, поступающей от органов чувств, планирование, принятие решений, координацию, управление движениями, эмоции, внимание, память.

Мозг человека выполняет высшие психические функции, в том числе мышление.

Одной из функций мозга человека является восприятие и генерация речи.

... Вот, например, некоторые конкретные функции (морфофункциональных) полей:

      ● зрительные: там графические примитивы – первичное зрительное поле, цветность, это все на затылке – там три поля отвечают за зрение;

      ● речевые поля, знаменитая область (центр) Брока, которая отвечает за речь. Область Вернике (сенсорная речевая зона, речевая зона Вернике) — часть коры головного мозга, которую, как и область Брока, с конца XIX века связывают с речью.

      ● управление большим пальцем на руке (моторика) с наличием обратной связи (сенсорика);

      ● др.

... Но ужас не в этом, они (поля человеческого мозга) есть почти у всех, а ужас в том, что они индивидуально изменчивы и разделяются еще внутри себя на подполя, у которых еще более специализированные функции.

Если по полям (объёму полей, у различных людей) разница в 3-5 раз, то это огромная разница (это влияет на освоение определённых навыков, предрасположенность к талантам у человека)....

... Но, есть еще хуже ситуация. По подполям разница, например, в лобной доле по тем же самым подполям и моторной, и слуховым, лимбической системы, которая отвечает за эмоционально-гормональную регуляцию поведения, в 40 (!!!) раз.

А это уже очень нехорошо. Это тот самый случай, когда на вас "наступят и не заметят". В интеллектуальном плане, я имею в виду. И тут разница (для разных людей) становится чудовищной. ...

... Развитие нервной системы и поведения, происходит в соответствии с принципами адаптивной эволюции ...
... Эволюция головного мозга привела к развитию цитоархитектоники его коры ...
... В настоящее время, для поиска морфологических основ человеческой одаренности, очень важно изучение индивидуальной вариабельности архитектоники и подкорковых структур мозга ...
... Контроль раннего эмбрионального развития мозга позвоночных, обосновывается в позиционной теории, где доказывается, что на ранних стадиях развития нет жесткой генетической детерминации ...
... То есть, судьба клетки определяется не геномом, а межклеточными биомеханическими взаимодействиями. (Структура мозга генетически не детерминирована - до 80% конструкции мозга и межклеточного взаимодействия, определяется процессами морфогенеза) ...
... И.Н. Филимонов, знаменитый невролог, который исследовал мозг многих известных в то время людей (в `Институте мозга` при ЦК КПСС) , исследовал, в том числе, мозг грузин, евреев, немцев, русских, китайцев, бурят ... (минимум двух рас и нескольких наций).
   Он сравнил результаты исследования образцов между собой, и, далее, в Германии в 1930-ых годах опубликовал работу, в которой обосновал, что индивидуальная изменчивость мозга намного выше, чем расовая.
   А это означает, что ребёнок, родившийся независимо от страны, нации, расы и профессии его родителей, может обладать определёнными большими морфофункциональными полями в неокортексе, и, такая конструкция мозга, свидетельствует о его предрасположенности к гениальности в определённой области человеческой деятельности.
   (Начальное функционирование процессов рассудочного мышления в лобной доле неокортекса, обусловлено сформировавшимися определёнными морфофункциональными полями неокортекса, что происходит к 7-9 возрасту, достаточно зрелое формирование морфофункциональных полей (их размеров), происходит примерно к 18-ти летнему возрасту, а окончательное их формирование завершается в 25 - 27-ти летнем возрасте, иногда в 30 лет).
   В дальнейшем, для реализации у ребёнка предрасположенности к гениальности в определённой области человеческой деятельности, требуется определённая среда воспитания и образования, в рамках соответствующей специализации.
   При этом, надо учитывать, что различные части мозга у ребёнка развиваются гетерохронно.

   Надо разделять процессы мышления, которые могут быть в образах или в словах.
   Мышление в образах медленное, происходит в морфофункциональных полях, которые находятся в затылке и занимают до 15 % мозга (так может мыслит не только человек, но и животные). Использование иероглифов в некоторых языках, каллиграфия, изобразительное искусство, развивают именно такой тип мышления и памяти (эйдетика).
   Мышление в словах быстрее, чем в образах, оно присуще человеку, при этом, задействуются морфофункциональные поля мозга (в основном в лобной доле), которые занимают до 50 % мозга.
   Мышление в словах может быть быстрее в 3 раза, чем речь.

   Как же выявить, без ещё не созданного томографа с разрешением 1 мкм, к какой деятельности человек наиболее предрасположен?
   Для экономии энергии, которая предназначена только для удовлетворения биологических потребностей, мозг будет `сопротивляться`, `протестовать`, запрещать (через выделение определённых гормонов) человеку заниматься очень энергозатратным делом, которое не предназначено для удовлетворения его биологических потребностей (3 основных влечения по Савельеву С.В.).
   Парадоксально, но человек наиболее предрасположен к тому делу, при занятии которым, мозг начинает отчаянно `сопротивляться`.
   Для тренировки же мозга, необходимо в определённой его области увеличивать локальное кровообращение, что будет способствовать росту новых нейронных связей и увеличению размеров определённых морфофункциональных полей мозга, а это происходит, если регулярно заниматься каким-то неосвоенным делом, человек при этом становится профессионалом в этой выбранной сфере деятельности.

   Если же не обучаться чему-то новому или не создавать что-то новое, то после 50-ти лет в течении каждых 10-ти лет, будет умирать до 30 г. нейронов.
   Отрицательным моментом, также, является то, что клетки головного мозга, нейроны, при их гибели не способны восстанавливаться.
   А положительный момент, состоит в том, что мозг человека способен перестроить свои функциональные связи, создавая новые. Это нейропластичность.
   Это может быть одной из причин того, что физкультурники, занятые только поддержанием физического здоровья, и, не практикующие решения творческих проблем, когда приходит время, уходят из жизни с физически практически здоровым телом.
   В таких случаях, у физкультурников хорошо развиты моторные области мозга, а ассоциативные области могут деградировать (склеротические изменения), поэтому важен баланс между физической активностью и умственной деятельностью.

   Что же касается общей продолжительности жизни соматических клеток, то она ограничена количеством делений - определяемым пределом Хейфлика.
    Предел или лимит Хейфлика (англ. Hayflick limit) — граница количества делений соматических клеток, названа в честь её открывателя Леонарда Хейфлика (1928—2024).
   В 1961 году Леонард Хейфлик наблюдал, как клетки человека, делящиеся (процесс митоза) в клеточной культуре, умирают приблизительно после 50 делений и проявляют признаки старения при приближении к этой границе. (У растений предел: 90-95 делений).
   Граница Хейфлика связана с сокращением размера теломер, участков ДНК на концах хромосом.
   Как известно, молекула ДНК способна к репликации перед каждым делением клетки.
   При этом имеющиеся у неё на концах теломеры после каждого деления клетки укорачиваются.
   В клетке существует фермент теломераза, активность которого может обеспечивать удлинение теломер, при этом удлиняется и жизнь клетки.
   Клетки, в которых функционирует теломераза (половые, раковые), бессмертны.
   В обычных (соматических) клетках, из которых в основном и состоит организм, теломераза «не работает», поэтому теломеры при каждом делении клетки укорачиваются, что в конечном счёте приводит к её гибели в пределах лимита Хейфлика, потому что другой фермент — ДНК-полимераза — не способен реплицировать концы молекулы ДНК.

   Сюжетная линия романа Оноре де Бальзака — «Шагреневая кожа» (фр. La Peau de Chagrin, 1830—1831), чем-то сходна с процессом достижения предела Хейфлика делящимися клетками организма. Но, вместо сжимающейся шагеневой кожи, после волшебным образом исполненного очередного желания, укорачиваются теломеры (после каждого деления клетки), которые находятся на концах молекулы ДНК.
   В романе: При каждом волшебном исполнении желания, шагреневая кожа сжимается и потребляет часть физической энергии главного героя, до тех пор, пока он не закончит своё существование.
   В реальной жизни: Начиная с какого-то возраста (который зависит от питания, экологии, генетики, скорости и других характеристики клеточного метаболизма, текущего состояния физического здоровья, образа жизни, психологического состояния, физической и творческой активности), у человека начинают проявляться признаки старения по мере приближении к пределу Хейфлика, в результате продолжающегося деления клеток, которое связано с укорачиванием теломер молекул ДНК.

_________

(По Савельеву С.В.) Какие же факторы значительно усложняют искусственное моделирование работы неокортекса?:

      ● Морфогенетическая основа работы мозга, а не электронная, квантовая или др.
      (У Германа Хакена описана модель СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО (САМООРГАНИЗУЮЩЕГОСЯ) КОМПЬЮТЕРА).
      Любая свежая мысль - это продукт морфогенеза, образования новых нейронных связей (дендритов, синапсов).
      Мозг не программируется, а адаптируется к условиям внешней среды.
      Т.е. неокортекс мозга имеет изменчивую, нестабильную, адаптивную конструкцию - структура нейронных связей формируется (самоорганизуется) не по жёстко заданной программе, а в соответствии с желаемой целью, которая формируется процессом мышления.

      В каждый момент времени, часть потенциально возможных нейронных связей в полях неокортекса не всегда имеют детерминированные состояния, т.к. эти нейронные связи возможно:
         - ещё не образованы;
         - находятся в процессе подключения или переподключения;
         - подключены и функционируют (но, модуляция химических сигналов посредством неопределённого качественного и количественного состава комплексов нейротрансмиттеров и нейромодуляторов, внутри синаптических щелей - недетерминирована);
         - уже выполняют процесс деградации.
      Из этого следует, что нейронные связи в полях неокортекса образуются и разрушаются по принципам меняющейся, открытой архитектуры, и их работу невозможно приравнивать к работе нейронных связей в жёстко заданной архитектуре существующих моделей НС ИИ.
      (Чем-то, эти принципы изменчивой, динамичной, природной и незавершённой архитектуры нейронных связей, напоминают архитектурный стиль Антонио Гауди).

      Т.о., в случае решения действительно новой проблемы, мозг не работает по уже освоенным алгоритмам, а `сочиняет` новые алгоритмы `на лету`, в процессе мышления.
`Технически`, в какой-то момент времени, происходит биологическая синергия (самоорганизация) нейронных связей (синапсов), которые образуются при росте новых дентритов из нейронов или из других дентритов (по правилу Хебба или по крайней мере процессу, связанному с ним).
      Процесс решения новой сложной научной проблемы, не происходит в один миг, а мысли, относящиеся к осознанию соотношений `сущностей` в этой задаче, могут длительное время `циркулировать` в неокортексе, `проращивая` в нём определённые новые нейронные связи (дентриты и синапсы).
      При возникновении «критического количества» новых нейронных связей, образующихся по правилу Хебба или по крайней мере связано с ним (этот процесс напоминает физический процесс возникновения цепной реакции в делящемся веществе, для которого необходима «критическая масса» этого вещества), происходит понимание, «прозрение», «озарение», инсайт, `эврика` у исследователя, т.е. переход от количества (часть совокупности элементов переходит из области большей масштабности) к качеству (в область большей функциональности) нейронных связей, что позволяет найти решение задачи, это как - `Пазл сложился!`.
Закон перехода количественных изменений в качественные.

      Более точно, переход от увеличенного количества нейронных связей к их функциональному качеству описывается с помощью принципов синергетики (самоорганизации), в книге Германа Хакена (см. ссылки ниже, 353 стр., фундаментальный труд 1996 г., много математики, рассматриваются модели биологических СИНЕРГЕТИЧЕСКИХ (САМООРГАНИЗУЮЩИХСЯ) ВЫЧИСЛИТЕЛЕЙ (КОМПЬЮТЕРОВ)!!! , против существующих детерминированных моделей).
      Ниже представлены некоторые выдержки из книги Германа Хакена, которые могут дать общее представление о синергетических процессах, происходящих в определённых полях неокортексе мозга животных и человека:
      ... Одно из наиболее поразительных особенностей самоорганизующихся систем - их способность образовывать пространственно-временные структуры.
      Так как мы рассматриваем мозг как самоорганизующуюся систему, вырабатывающую пространственно-временные паттерны активности, желательно проанализировать механизмы образования этих паттернов с общей точки зрения. ...
      ... Основной принцип синергетики - согласованное действие или кооперация частей системы. ...
      ... Спонтанное образование структур, в результате самоорганизации, кажется противоречащим второму началу термодинамики.
      (Согласно второму началу, в так называемых замкнутых системах, макроскопический порядок должен исчезнуть, уступив место однородному состоянию, которое на микроскопическом уровне обнаруживает структуру хаотичного движения).
      Однако, это утверждение справедливо лишь для замкнутых систем, которые не обмениваются энергией или веществом с окружаюшей средой.
      Но, биолог Людвиг фон Берталанфи заметил, что биологические системы принадлежат к классу открытых систем, структуры и функции которых поддерживаются притоком энергии и вещества, либо в форме солнечного света и веществ, извлекаемых из почвы, как это происходит у растений, либо в виде питательных веществ и кислорода, как это происходит у животных.
      Для обозначения этого состояния живой материи Людвиг фон Берталанфи предложил термин Fliessgleichgewicht (текущее равновесие).
      Все системы, изучаемые в синергетике, можно рассматривать как открытые, тем самым удовлетворяющие условию самоорганизации.
      ... Вблизи точек потери устойчивости, поведение сложных открытых систем, управляется небольшим числом переменных, а именно: параметрами порядка. ...
      ... В синергетической модели, на уровне нейронов, процесс обучения изменяет управляющие параметры на микроскопическом уровне.
      Управляющими параметрами служат интенсивности синаптических связей, а правило обучения идентично правилу Хебба или по крайней мере связано с ним.
      Возникающая новая динамика, порождает совершенно новые параметры порядка, задающие новые вполне различимые паттерны (шаблоны), которые определяют, например, новый тип принятия решения, поведения или распознавания внешних сигналов какими-либо органами чувств исследуемой особи или человеческой личности. ...
      ... Если сравнивать такие простые синергетические физические явления, как тепловая конвекция в жидкости, когерентное лазерное излучение и подобные им, со сложной активностью головного мозга человека, то можно обнаружить, что все эти системы имеют одно общее свойство: они обладают способностью порождать синергетические (самоорганизующиеся) явления, отличающиеся высокой когерентностью в пространстве и времени. ...

Принципы работы головного мозга. Синергетический подход к активности мозга ... (Хакен Герман) CB
Принципы работы головного мозга. Синергетический подход к активности мозга ... (Хакен Герман)

      Электронная, квантовая или биологическая модель морфогенеза не реализована в искусственных НС ИИ.

Правило канадского психолога Дональда Хебба (1949 год, книга The Organization of Behavior («Организация поведения»)) - `нейроны, которые срабатывают вместе, связываются друг с другом`.
Простая модель объясняет, как организуются и соединяются клетки мозга.
Исследование Стэнфорда показывает, что растущие нейроны получают преимущество, создавая связи.
Биологически правдоподобное обучение ИИ.

Рост дендритов у нейронов может быть вызван различными факторами, включая:
      - Генетические факторы: Генетическая предрасположенность может влиять на развитие и разветвление дендритов.
      - Синаптическая активность: Активность синапсов стимулирует рост дендритов и образование новых дендритных шипиков.
      - Окружающая среда: Образ жизни, обучение и опыт могут влиять на пластичность нейронов и способствовать росту дендритов.
      - Физическая активность: Регулярные физические упражнения могут стимулировать нейрогенез и рост дендритов.
      (Увеличивается насыщение кровотока кислородом и задействованные в управлением движений частей тела моторные/сенсороные поля неокортекса становятся более `активными` (в них меняется снабжение кислородом/питательными веществами/выделение тепла, ионные концентрации веществ, а также отвод продуктов распада глиальными клетками , которые возникают при метаболизме клеток нейронов), частично, эта активность может затрагивать и другие поля неокортекса).
      Также, регулярная физическая активность вырабатывает поведенческие привычки - `шаблоны` (, а это функционирование `на автомате`, что уменьшает энергопотребление мозга и `нравится` лимбической системе мозга, которая в ответ на это выделяет различные эндогенные вещества), то тогда, `с удовольствием` и без принуждения, параллельно, получается отвлекаться на рассудочную деятельность лобной доли неокортекса, не связанной с обеспечением физической активности (своеобразный `обман` лимбической системы), что стимулирует нейрогенез и рост дендритов.

      Белки нейротрофины, такие как NGF (нервный ростовой фактор), BDNF (нейротрофический фактор мозга) и другие, играют важную роль в развитии и поддержании нейронов.
      Нейротрофический фактор мозга (BDNF) — белок, один из нейротрофических факторов, экспрессируется в различных областях мозга, включая кору и гиппокамп, и оказывает влияние на развитие, выживание и поддержание нейронов в центральной нервной системе (ЦНС) (Mizoguchi, Yao, Imamura et al.)
      В 1982 году исследователями из Института психиатрии Макса Планка Ивом-Аленом Барде и Хансом Тоененом при проведении опытов на мозге свиньи был получен нейротрофический фактор мозга — brain-derived neurotrophic factor (BDNF), — который поддерживал выживание и рост нервных клеток из культивируемых эмбриональных сенсорных нейронов цыплят.
Немного позже Джеймс Лейброк определил биохимическую структуру белка BDNF уже у человека.
В течение последующих нескольких лет открытие нейротрофинов происходило каждый год, и на сегодняшний день описано около 20 нейротрофических факторов, различающихся по строению и функциям.
      Упражнения — это хорошо известная стратегия повышения уровня BDNF в мозге , поэтому они были предложены в качестве неинвазивного способа имитации эффектов прямого введения BDNF при хроническом стрессе.
Радахмади и др. (2016) обнаружили, что уровень BDNF в гиппокампе увеличивается в ответ на упражнения после протокола хронического стресса.
      И упражнения, и BDNF связаны с повышенным нейрогенезом . Дальнейшие исследования расширили это, показав, что упражнения на беговой дорожке у мышей и аэробные упражнения у людей увеличивают экспрессию BDNF, регулируя экспрессию гена BDNF в гиппокампе (Kim et al., 2015).
      Исследователи обнаружили, что аэробные упражнения (бег, ходьба, плавание, лыжи, велосипед и другая цикличная кардионагрузка) вызывают сдвиг в амплитуде и частоте мозговых волн. Возникает больше бета-волн, а это означает, что человек в этот момент более сфокусирован и сосредоточен. Этот эффект не теряется сразу же после окончания занятий, а еще сохраняется определенное время.

Вот как белки NGF и BDNF способствуют росту и выживанию нейронов:
      - Стимуляция роста: Нейротрофины связываются с рецепторами на поверхности нейронов, активируя сигнальные пути, которые стимулируют рост и разветвление дендритов.
      - Поддержка выживания: Эти белки предотвращают апоптоз (программируемую клеточную смерть) нейронов, обеспечивая их выживание.
      - Улучшение синаптической пластичности: Нейротрофины способствуют образованию и укреплению синапсов, что улучшает передачу сигналов между нейронами.
      - Регуляция генов: Они могут влиять на экспрессию генов, связанных с ростом и развитием нейронов, что способствует долгосрочным изменениям в структуре и функции нейронов.

Помимо нейротрофинов, таких как NGF и BDNF, на рост нейронов влияют и другие белки:
      - Протокадхерины (cPCDHs): Эти белки участвуют в регуляции пространственного расположения и соединений нейронов в неокортексе.
      - Нейролигины (NLGN): Мембранный белок типа I, являются белком клеточной адгезии на постсинаптической мембране, который опосредует образование и поддержание синапсов между нейронами.
Эти белки играют важную роль в формировании и стабилизации синапсов.
      - CAMs (клеточные адгезионные молекулы): Они участвуют в межклеточных взаимодействиях и помогают нейронам находить свои правильные позиции и соединения.
      - Синапсин: Этот белок участвует в регуляции высвобождения нейротрансмиттеров и поддержании синаптической пластичности.

      ● Большое количества одновременно работающих сложных функций, порождаемых морфофункциональными полями и подполями неокортекса.

      ● Непрерывная изменчивость этого множества сложных функций неокортекса в процессе жизни индивидуума (гипотеза синаптического гомеостаза: при бодрствовании у каждого нейрона образуются новые синапсы (3-5 шт.), а во время сна, у каждого нейрона ненужные синапсы (3-5 шт.) разрушаются), вызванное непрерывным изменением конфигурации (архитектуры) огромного множества нейронных связей (постоянное `переобучение` полей неокортекса, что не реализовано в искусственных НС ИИ).

      ● Передача функций (морфофункциональных) полей и подполей (отвечающих за конкретные функции) неокортекса в процессе жизни индивидуума другим полям, в случае повреждения.

      ● Моделирование изменчивости (модуляция) сигналов между нейронами.

С позиций нормальной физиологии, нервная система рассматривается как возбудимая ткань:
    она способна менять трансмембранную разницу потенциалов при раздражении, а в некоторых случаях — спонтанно.
Отдельно взятый нейрон находится в непрерывном процессе биоэлектрогенеза.
Регистрация активности нейронов показывает непрерывную смену базовых электрофизиологических процессов:
    потенциал покоя, потенциал действия, постсинаптические потенциалы (ПСП): возбуждающий или тормозный.
Других источников электрического поля, кроме нейронов, в головном мозге нет.
Работа мозга определяется совместным функционированием нейронных ансамблей, а не активностью одиночных нейронов.

Электронная, квантовая или биологическая модель модуляции сигнала между нейронами, не реализована в искусственных НС ИИ.

Ближе всего, в НС ИИ к модели модуляции сигнала между нейронами, приблизились архитектура НС `KAN`(1) , `KAN`(2) , в котрой реализовано перемещение фиксированных функций активации, базирующихся на статистических коэффициентах весов нейронов, с нейронов на ребра нейросети, где каждый параметр статистического коэффициента веса заменен одномерной функцией, параметризованной как сплайн (`гибкий шаблон` - обучаемая нелинейная функция активации, базирующаяся на нейронной связи).

Такой подход, по моделированию гибких нейронных связей, на базе электронного (или другого) носителя сигнала, может быть близок к процессу передачи и модуляции химических сигналов множеством различных нейромедиаторов и нейромодуляторов в биологических синапсах живых организмов.
Сложность такого моделирования, прежде всего, связана с необходимостью создания точной, детерминированной математической модели функционирования биологического синапса живого организма, в которой необходимо учесть все его возможные состояния, зависящие от входных параметров.
В случае же ретроградной нейротрансмиссии в синапсе, а этот процесс является обратным распространением сигнала (посредством диффундирования в обратном направлении химических веществ и соединений - нейромедиаторов и нейромодуляторов в синаптической щели), выходные параметры синапса становятся параметрами входа.

В химических синапсах, для передачи импульсного сигнала (процесс нейротрансмиссии), из пресинаптических нервных окончаний выделяются различные количества веществ - нейромедиатов и нейромодулятов (последние могут замедлять действие быстродействующих нейромедиаторов).
Нейромедиаторы высвобождаются из синаптических везикул пресинаптических нейронов в ответ на активность нейронов, диффундируют через синаптическую щель и связываются со специфическими рецепторами, вызывая изменения в постсинаптических нейронах.
Везикулы — это небольшие пузырьки, находящиеся в синапсах, которые содержат внутри себя разнообразные вещества: гормоны, нейромодуляторы и нейромедиаторы, которых насчитывается десятки типов.
В процесс нейротрансмиссии, эти комбинации простых и сложных веществ, в различных объёмах и пропорциях, высвобождаются из синаптических везикул для передачи промодулированного сигнала химическим способом.

Рецепторы к нейромедиаторам представляют собой белковые комплексы, расположенные на клеточной мембране.
Именно от их природы зависит, будет ли влияние отдельно взятого нейромедиатора возбуждающим или тормозным.
В случае если рецепторы постоянно стимулируются нейромедиаторами или определенными препаратами, их чувствительность снижается;
те рецепторы, которые не стимулируются нейромедиаторами или при их хронической медикаментозной блокаде, они становятся сверхчувствительными (открытые рецепторы).
Указанные процессы сильно влияют на развитие физической зависимости.
Рецептор и нейромедиатор взаимодействуют, как ключ и замок, или как элементы пазла, и это запускает сигнальный каскад – клетка (нейрон) `поняла`, что ей сообщили.
К рецепторам нейромедиаторов способны присоединяться и наркотические вещества, кофеин, алкоголь.
Затем нейромедиаторы разрушаются ферментами или поглощаются нейронами – эти процессы контролируют длительность сигнала, передаваемого на постсинаптический нейрон.
Именно на эти процессы действуют некоторые фармакологические препараты для лечения, например, депрессии.
Например, классические антидепрессанты — ингибиторы обратного захвата нейромедиатора - серотонина.
Они не дают серотонину (нейромедиатору) быстро исчезнуть из места контакта, продлевая его действие на нейроны.

   Межклеточные взаимодействия в центральной нервной системе (ЦНС) очень сложны. Импульс от одного нейрона к другому может проходить от:
   - аксона к телу клетки;
   - аксона к дендриту;
   - тела клетки к телу клетки;
   - дендрита к дендриту.
Нейрон воспринимает одновременно огромное количество импульсов – как возбуждающих, так и тормозящих – от других нейронов, и эти сигналы объединяет в различные паттерны разрядов.

Иногда сигналы между нейронами проходят в обратном направлении (так называемая - ретроградная нейротрансмиссия).
В таких случаях дендриты (приемные ветви нейрона) постсинаптических нейронов высвобождают нейромедиаторы (нейротрансмиттеры), которые влияют на рецепторы пресинаптических нейронов.
Ретроградная передача может препятствовать высвобождению дополнительных нейромедиаторов (нейротрансмиттеров) пресинаптическими нейронами и помочь контролировать уровень активности и связи между нейронами.

Существуют вещества, которые одновременно работают и как нейромедиаторы, и как гормоны.
Гормон — вещество, выделяемое в железах внутренней секреции, воздействующее на ткани (клетки) организма.
Гормоны отвечают за глобальные процессы в организме, например, рост, половое созревание, ...
Гормоны – биологически активные вещества, вырабатывающиеся клетками эндокринных желез (желез внутренней секреции).
Оттуда они поступают в кровь и с кровотоком попадают в клетки и ткани-мишени.
Там они связываются со специфическими рецепторами и таким образом регулируют обмен веществ и множество физиологических функций.

   Чтобы работать на минимуме энергозатрат, мозг имеет внутренние механизмы, которые заставляют человека искать ответы на различные вопросы через iPad в сети, поступать по предлагаемым социумом шаблонам или реализовывать какое-нибудь из 3-х основных `бабуиновых` влечений, а не думать с большими энергозатратами морфофункциональными полями неокортекса.
   И с этой целью, лимбическая система мозга вырабатывает такие эндогенные вещества, как:
   — Эндогенные опиоидные пептиды , гормоны счастья: эндорфины, энкефалины, динорфины и др.
Система опиоидных пептидов головного мозга играет важную роль в формировании мотиваций, эмоций, поведенческой привязанности, реакции на стресс и боль и в контроле приёма пищи.
   — Эндоканнабиоиды — каннабиоиды, вырабатываемые организмом человека.
Эндоканнабиноидная система (ЭКС) помогает организму справляться с беспокойством и физиологическими реакциями на различные формы стресса.
Организм вырабатывает эндоканнабиноиды во время напряженных упражнений, при воспалениях, стрессе и сопутствующих состояниях.
Эти сигнальные молекулы активируют ЭКС сразу после того, как их обнаружат каннабиноидные рецепторы организма.
Химическая классификация гормонов.
   — Эндогенный алкоголь : это этанол (этиловый спирт), который образуется в организме под воздействием биохимических процессов и концентрируется в клетках внутренних органов и тканей.
Его содержание в крови не превышает 1 мг/л, зависит от характера потребляемой пищи и от наличия тех или иных патологических состояний.

   Различные социальные институты веками используют методы управления и манипулирования людьми, предлагая им самые не энергозатратные для мозга, готовые алгоритмы (шаблоны) поведения. (Социальный институт — это исторически сложившаяся или созданная целенаправленно, форма организации совместной деятельности людей, направленная на удовлетворение потребностей человека и общества, регулирующая поведения людей посредством установления правил).

Нейромедиатор (нейротрансмиттер) — вещество, выделяемое нейроном, чтобы передать сигнал, чаще всего другому нейрону.
Нейромедиаторы отвечают за локальные процессы в организме - запускают быструю передачу сигнала между нейронами или между нейроном и мышцей.
Самые распространенные нейромедиаторы относятся к одному из двух типов — возбуждающие и тормозные.
Первый тип — те, которые возбуждают следующий нейрон (если один нейрон в цепочке активен, следующий тоже будет таким).
Второй тип тормозит соседние нейроны.
Еще существуют нейромодуляторы — они не просто передают возбуждающий или тормозный сигнал, а меняют восприимчивость нейрона к таким сигналам.

   К нейромедиаторам (1) , нейромедиаторам (2) , в настоящее время, относится 4 группы веществ:
   - аминокислоты;
   - пептиды;
   - моноамины;
   - пуриновые нуклеотиды.

Насчитывается до 24 основных нейромедиаторов (по Савельеву С.В.). (Общее число нейромедиаторов (нейротрансмиттеров) неизвестно, предполагается, что их более 60. Несмотря на такое разнообразие, эти агенты можно разделить на две большие категории: низкомолекулярные нейротрансмиттеры и нейропептиды).

      ● Множество связей нейронов неокортекса (один нейрон имеет 1 аксон и до 30 000 (по Савельеву С.В.: 100 000 - 1 000 000) ветвящихся дендритов (первичных и вторичных)), что значительно больше по количеству связей по сравнению с искусственными моделями нейронов в создаваемых искусственно НС ИИ. (На ответвлениях дендритов находятся 5000 – 10000 синапсов, каждый из которых соединяется с таким же синапсами других нейронов. Всего в мозгу более 100 трлн синаптических связей).

      ● Сложная 3D конфигурация (архитектура) связей у каждого нейрона в неокортексе, что отличается от более простой 2D конфигурации (архитектуры) послойных связей у искусственных моделей нейронов в создаваемых искусственно НС ИИ.

      ● Неокортекс содержит два основных типа нейронов: пирамидальные нейроны (основные возбудительные нейроны мозга млекопитающих, также обнаруживаются у рыб, птиц, рептилий) (~70%-80% нейронов неокортекса) и вставочные нейроны ((промежуточные, интеркалярные, ассоциативные) являются посредниками между чувствительными (сенсорными) и двигательными (моторными) нейронами) (~20%-30% нейронов неокортекса).

      ● В НС ИИ нет возникающих желаний и подкрепляющих промежуточных результатов, а именно:
      - Нет аналогов, как у человека, возникновения различных желаний :
стремлений, намерений, готовности, заинтересованности, пожеланий, воли, интереса, волеизъявлений, умыселов, страстей, мечтаний, влечений, вожделений, позывов, хотения, решимости, чаяний, устремлений, жажды ... (подсказки, задания, `приказы` от `заказчика`, не относятся к `желаниям` НС).

      - Нет аналогов, как у человека, различных подкрепляющих промежуточных результатов:
радости, счастья, наслаждения, удовлетворенности, удовольствия, удовлетворения, веселья, развлечения, чести, восторга, признательности, сатисфакции, почтения, отрады, забавы, игры, кайфа, преимущества, удачи, блаженства, ликования ...

      Т.е. отсутствуют функции древнейшей (и, следовательно, эволюционно совершенной), унаследованной человеком от обезьян - лимбической системы.
      Лимбическая система является морфологическим носителем (нейрогормональным центром), отвечающим за совокупность психических процессов и явлений, не входящих в сферу сознания субъекта - бессознательное (куда входит и инстинктивно-гормональный механизм регуляции поведения, непроизвольных (неосознаваемых) движений и действий).

      Пример: A. Эволюционно, в первую очередь, лимбическая система мозга развивалась для обеспечения биологических потребностей организма. В итоге, появились врождённые формы поведения или животные инстинкты.
      Бессознательное влечение (психологи относят это явление к `бессознательной` области деятельности мозга), формируется в лимбической системе (при этом, выделяются соответствующие гормоны), которая является врождённой частью мозга, определяющей врождённые инстинкты и составляет 10% объёма от всего мозга.
      Бессознательное влечение, имеет в своей основе немотивированное животное начало: `ХОЧУ чего-то`.
      Существуют 3 основных животных (или `обезьяньих`) влечения, формируемых лимбической системой, это: пищевое, репродуктивное, доминантное (по Савельеву С.В.), а в социуме проявляются их производные разновидности - деньги, власть, ... (Если кто-то `молится` на деньги, то это значит, что он `молится` на еду и др. биологические потребности).

      Пример: B. Эволюционно, во вторую очередь, у человека (также, частично у приматов), лобная доля неокортекса мозга развивалась для обеспечения решения не биологических задач, а социальных (т.о., это центры сознательного торможения инстинктивно-гормонального поведения). Социальные инстинкты прививаются обществом. Неокортекс занимает примерно 80% объёма мозга у человека.
      (Например, делиться едой или другими благами с членами социума, делиться ценной информацией с членами социума, заниматься трудовой или иной деятельностью на благо социума, и всё это с целью удовлетворения своих биологических потребностей в текущий момент времени или в будущем).
      Дальнейшее развитие лобной доли неокортекса у человека было направлено на развитие логического мышления, усвоения абстрактных знаний и оперирования ими, с целью более эффективной адаптации в социуме, добычи различных благ, создания новых идей, ...
      Рассудочный процесс мышления, происходящий в лобной доле неокортекса, может иметь в своей основе:
         - какую-нибудь социальную материальную или нематериальную мотивацию (радость от приобретаемых благ, или, наоборот, переживания, связанные с потерей), такие промежуточные социальные мотивации, всё равно, в своей основе имеют `замаскированную` биологическую (животную) основу, а это какое-нибудь из 3-х вышеупомянутых влечений, порождаемых лимбической системой;
         - `принудительное` распоряжение: `НАДО сделать то-то и то-то`.
      Лимбическая система, воздействуя различными гормонами на неокортекс (эндорфинами и другими эндогенными веществами, вызывающими у человека эйфорию), стремится подчинить себе рассудочную часть мозга - лобную долю неокортекса, т.к. функционирование лимбической системы намного менее энергозатратно для мозга, чем активное функционирование лобной доли неокортекса. Биологическая эволюция - это торжество прокрастинации (лени). Мозг невозможно заставить что-то делать просто так, поэтому его можно только `обмануть`, поставив биологическую цель, достичь которую можно за короткий промежуток времени. Жизнь, это непрерывная борьба: или Вы обманываете мозг, или мозг обманывет Вас. Постоянно идёт борьба - биологические задачи против социальных.
      Для мозга энергетически выгодно быть `бабуином`, и не включать рассудочную часть мозга - действовать по отработанным поведенческим `шаблонам`, получая подкрепляюшее вознаграждение в виде выделяющихся эндорфинов.
      Эндорфины — это эндогенные вещества, которые представляют группу из 20 сходных по строению пептидных гормонов (нейропептиды), которые организм использует в качестве натурального обезболивающего.
Их выделяют гипоталамус и гипофиз в ответ на боль или стресс, чтобы поддержать эффективность и работоспособность организма.
Эндорфины притупляют неприятные ощущения и дают чувство благополучия.
Также они производятся, когда человек смеётся, влюбляется или ест вкусную еду.
      В периферической нервной системе эндорфины связываются с опиоидными рецепторами, что приводит к снижению болевых ощущений.
В центральной нервной системе они стимулируют выработку дофамина — гормона, который мотивирует и дает чувство удовлетворения. Эндогенных веществ, существует большое разнообразие (см. выше).
      В области лобной доли неокортекса, где происходят процессы рассудочной деятельности мозга, могут происходить процессы сознательного торможения животных инстинктов (поведения), которые вступают в противостояние с воздействием гормонов лимбической системы).


      В нейронных связях полей неокортекса распределена и хранится информация о различных воспоминаниях, знаниях, опыте, навыках, социальных взаимодействиях ...
      Баланс между процессами функционирования лимбической системы и рассудочными процессами в лобной доле неокортекса, составляет двойственность сознания человека
(или баланс между гормонально-инстинктивным, неосознаваемым поведением (`как у обезьян`) и рассудочной деятельностью человека).

      Иллюстрацией такого, крайне двойственного поведения, служит готическая повесть шотландского писателя Роберта Стивенсона "Странная история доктора Джекила и мистера Хайда" 1886 года, которая имела ряд киноэкранизаций, телеверсий, театральных постановок и мюзиклов, а также, позже, появились похожие линии сюжетов в литературных произведениях и сценариях других писателей.
      У Роберта Стивенсона, прототипом главного героя стали известные шотландские преступники, которые вели двойную жизнь: Томас Вейр и Уильям Броди, а общим фоном — городские легенды и исторические пейзажи Эдинбурга.
      В вышеизложенных случаях, прослеживаются колебания психологического состояния (поведения) индивидуума от животной, инстинктивно-гормональной фазы (которая формируется лимбической системой), до разумной человеческой (определяемой процессами мышления в лобной доле неокортекса), и наоборот.

      В более расширенном понимании типов сознания, Савельев С.В. выделяет 3 реализации сознания (которые в различных пропорциях, присутствуют у большинства людей):

      Первичное `псевдосознание` (биологическое `осознание`): базируется на лимбической системе. Есть у рептилий, животных, приматов.
      Это самое древнее `псевдосознание` (биологическое `осознание`), которое формировалось в процессе эволюции видов на протяжении сотен миллионов лет.
      Определяет форму гормонально-инстинктивного, неосознаваемого поведения - пищевого, (репродуктивного - у различных видов организмов, начинается с разного возраста), доминантного.
      Обладатели только `псевдосознания` (биологического `осознания`), педагогической обработке поддаются с большим трудом, или вообще не поддаются, т.к. неокортекс не достаточно сформирован для нормального функционирования.
      (Является основным для человеческих детей в возрасте до 7-9 лет (, так как формирование неокортекса, к этому возрасту, выходит только на начальный уровень функционирования), и, в дальнейшем, влияние первичного `псевдосознания` (биологического `осознания`) на поведение человека зависит от окружающих его процессов в семье и социуме, а также от степени развития его вторичного и третичного сознания).

      Вторичное сознание: базируется на определённых полях неокортекса, в частности, на развитых ассоциативных областях мозга.
      В процессе жизнедеятельности человека, в ассоциативных областях мозга формируются социальные инстинкты.
      Вторичное сознание присутствует у людей и характеризуется рассудочным логическим (дедуктивным) мышлением (тип - адаптируюшийся к условиям существования `функционер`, социализированный конформист, обладающий развитыми социальными инстинктами).

      Может применяться для добычи различных материальных и нематериальных благ, в первую очередь тех, которых требует его лимбическая система (в социуме, эти требования трансформируется в производные: деньги, власть, сотрудничество для последующей выгоды, ... ), а внутренним подкреплением воображаемого или реального успеха, служит вознаграждение, в виде выделения определённых гормонов - эндогенных веществ.
      Имиджевое потребление, имитирующее собственное величие, не является собственно творческой деятельностью.

      Часто, для достижения этих целей, честными и не очень путями, применяются различные манипуляции общественным мнением.
      Главное занятие `Функционеров` - усиление своей доминанты в социуме, а для этого им необходим постоянный рост собственной карьеры и карьеры своих потомков, накопление материальных средств, демонстрация высокого уровеня потребления, демонстрация своей важности и уровня достигнутой власти, наработка `нужных` служебных и социальных связей, конкурентная борьба за блага, обязательная организация отдыха от `непосильных` трудов, и, несмотря на такой уровнь занятости, времени и способностей хватает ещё и на имитацию бурной служебной деятельности.
      `Функционеры` - `мастера` в области социальных инстинктов, а также в имитации процессов творчества, используя для этого комбинаторику посторонних идей и технологий (такая же комбинаторика используется в играх, например, в: шахматах, шашках, нардах, го и подобных).
      Будучи неспособными создавать что-то действительно новое, они пытаются занимаются лицензионным или нелицензионным копированием чужих разработок - реверс-инжинирингом , выдавая результаты за `сверхновые` инновации.

      (У человеческих детей, начиная с возраста 7-9 лет, определённые поля неокортекса могут запоминать, оперировать и применять различные знания, навыки, опыт, социальные инстинкты, ..., что свидетельствует о появлении вторичного сознания).

      Третичное сознание: базируется на определённых, увеличенных в размере полях неокортекса, обладающих повышенной степенью изменчивости (активное и частое изменение большого количества нейронных связей в определённых увеличенных полях неокортекса, является признаком склонности к гениальности в какой-либо сфере человеческой деятельности - способностью к произвольному мышлению).

      Длительный эволюционный выбор, определил приоритетную задачу работы мозга - это поддерживать функционирование только лимбической системы мозга, так как она более энергетически экономна (занимает только 10% объёма мозга), чем энергозатратная работа неокортекса, и обеспечивает так необходимую и стабильную биологическую/животную/инстинктивную/бессознательную жизнедеятельность организма.
      Поэтому, обладатели третичного сознания, получают различные эндогенные вещества от лимбической системы, чтобы клетки неокортекса не были активными (`были счастливы, ушли в отпуск, стали ленивыми и отдыхали от работы`) и не производили очень энергозатратную рассудочную (дедуктиную) и творческую (индуктивную, `наводящую`) деятельность при решении не биологических задач.
      Но, каким-то странным образом (своеобразный `обман` лимбической системы, через `отвлечение` на работу моторных, обонятельных, осязательных или слуховых центров неокортекса), у обладателей третичного сознания, определённые поля неокортекса не `отключаются` (не деактивируются) от избытка `счастья`, и, находясь в состоянии `эйфории`, продолжают рассудочную (дедуктиную) и творческую (индуктивную, `наводящую`) деятельность, при решении не биологических задач.
      В этом состоянии `радости, счастья, творческой эйфории и потери чувства времени` в лобной доле неокортекса возникают как промежуточные результаты, так и генерируются окончательные идеи, которых ещё не было в человеческом обществе или в природе.

      Гиперспециализация отдельных отделов головного мозга, отвечающих за различные виды `гениальности`, представляют собой структуры, где гормонально-инстинктивное, неосознаваемое поведение, порождаемое лимбической системой - гасится, но состояние `радости, счастья, творческой эйфории и потери чувства времени` сохраняется.
      Достигается такой эффект процессами сознательного торможения животных (`бабуиновых`) инстинктов, в ассоциативных областях мозга.
      Ассоциативные области неокортекса могут `отвлекаться` и растормаживаться, для поддержания мотивации заниматься произвольным мышлением, если моторные области мозга интенсивно работают в фоновом режиме, и, также, их работа `отвлекает` лимбическую систему от выполнения 3-х основных биологических потребностей (желаний).
      Т.е. можно заставить мозг размышлять в ассоциативных областях неокортекса тогда, когда ему размышлять совсем необязательно, например, когда увлечённо занимаетесь какой-нибудь физической активностью или загружаете обонятельные и вкусовые области мозга гастрономическими изысками.
      В расторможенных ассоциативных областях мозга могут появляются абстракции: анализ, синтез, сравнение, обобщение и способность прогнозировать.
      Это растормаживание позволяет совместить напряжённую творческую (индуктивную, `наводящую`) мыслительную деятельность в ассоциативных полях неокортекса, c состоянием `радости, счастья, творческой эйфории и потери чувства времени`, тем самым `обмануть` лимбическую систему (нужные (`творческие`) эндорфины и другие эндогенные вещества выделяются, и нейроны `на отдых не уходят`, а наоборот, увеличивают свою активность, и, тем самым, увеличиваются общие энергозатраты мозга).
      (Эндорфины - это группа из 20 сходных по строению пептидных гормонов (нейропептидов), которые организм использует в качестве натурального обезболивающего. Также выделяются и другие эндогенные вещества).

      В связи с такой, количественно большой и частой изменчивостью архитектуры нейронных связей, колебаний настроения из-за `пресыщения эндорфиннов и других эндогенных веществ`, и, наоборот, `недостатка эндорфинов и других эндогенных веществ`, у `гениев` возможна структурная предрасположенность конструкции мозга к неустойчивой психике, эксцентричным выходкам.
      Третичное сознание характеризуется произвольным (индуктивным, `наводящим`) типом мышления, и эти люди способны создавать идеи, которых ещё не было в человеческом обществе или в природе.
      А вот признание и реализация новых идей в социуме, часто испытывает трудности.

      Общество, в периоды своего стабильного существования, производит искусственный социальный отбор, который заключается в исключении из социума самых агрессивных (с не адекватным, не рассудочным, животным, `бабуиновым` поведением) и слишком умных (которые могут обоснованно критиковать, не пресмыкаться, а также предлагать перемены), с той целью, чтобы в обществе оставались только хорошо управляемые социальные конформисты.
      В условиях стабильного общества, `гении`, как правило, не востребованы (ярко выраженные `творцы` с третичным сознанием, в этой ситуации, не реализуют свой потенциал и часто становятся маргиналами, а, ярко выраженные `функционеры`, со вторичным сознанием быстро адаптируются к существующим условиям и являются востребованными в социуме, где выполняют функции поддержания стабильности различных процессов в обществе).
      В периоды исторических переломов в социуме, для решения нестандартных проблем, люди с третичным сознанием, вдруг, становятся востребованными.
      Позже, после установления стабильности в социуме, людей с третичным сознанием, снова вытесняют `функционеры` с вторичным сознанием.
      При вытеснении людей с третичным сознанием, `функционеры` используют различные манипулятивные методы, чтобы дискредитировать `творцов`.
      Другим вариантом вытеснении людей с третичным сознанием, становится однообразие и скука от рутинной, шаблонной работы, а созданием такой рутинной рабочей среды активно занимаются `функционеры`.

      На основании исторического анализа, Савельев С.В. обосновал, что в отдельно взятой стране, для нормального существования и развития государства, должны быть представлены и работать на благо социума носители всех типов сознаний (в разном соотношении), поведение которых преимущественно ориентировано на:
         - Первичное `псевдосознание` (биологическое `осознание`) - 70%;
         - Вторичное сознание - 20%;
         - Третичное сознание - 10%.
      Значительное нарушение этих пропорций, ведёт к возникновению проблем в нормальном функционировании социума (имитация бурной деятельности, без смыслового понимания), и, как следствие, его деградации в различных сферах человеческой деятельности.

      ● В НС ИИ нет смыслового целеполагания, как у человека.
Продукционная модель представления знаний.
Правила продукции. Достоинства и недостатки модели.
Представление и обработка неопределенности в продукционных системах.
Отличие в работе НС ИИ, при обучении, в использлвании эмпирического метода подгонки функции активации под входные данные, при этом ставится математическая задача минимизации целевой функции ошибки НС в каждом итерационном цикле.
И, далее, в процессе использования НС, при вводе новых начальных данных, происходит использование этой, уже модифицированной функции активации (-шаблона), для получения выходных данных.
Для исследователя же НС, промежуточные и конечные результаты, иногда воспринимаются как не имеющие здравого смысла.

      ● Некоторые факты о мозге человека, для сравнения с существующими системами ИИ:
Масса головного мозга человека редко превышает 2% от массы среднего человека.
У человека, энергопотребление мозга от общих энергозатрат организма в состоянии покоя - 9% (кислорода от 30%) , а в процессе интенсивного мышления доходит до - 25% (кислорода намного больше 30%).
Мозг человека вырабатывает всего около 10-20 ватт постоянной мощности (зависит от интенсивности его работы) — столько же, сколько очень тусклая лампочка.
Существует неравномерность энергопотребления различными частями мозга, и это энергопотребление зависит от решения различных видов задач.
Идеальным соотношением, между временными периодами интенсивной работы мозга и его отдыха, является 1:3.
Например, 4 часа суммарной интеллектуаотной работы с небольшими перерывами (что, обычно, является максимумом для мозга) и суммарно до или после нагрузки - 4 х 3 = 12 часов другой деятельности (активного отдыха), 8 часов сон.
Необходимость в длительном отдыхе мозга от работы, обусловлена тем, что при интенсивной работе мозга, повышается его энергопотребление, повышается расход участвующих в химических реакциях веществ, происходит накопление части не выведенных продуктов распада химических реакций, появляется необходимость в процессах уничтожения или перераспределения части нейронных связей, и др.

Для сравнения: Дата-центры потребляют огромное количество ресурсов, включая воду и электричество.
ИИ-направление одно из наиболее «прожорливых».
Согласно лишь приблизительным подсчётам, сейчас на обеспечение работы ИИ-сервисов и приложений уходит энергии столько, сколько потребляют Нидерланды.
Серверная стойка, обеспечивающая работу ИИ-сервисов, более «прожорливая», чем стандартная.
Так, если обычно на стойку приходится около 4 кВт, то в случае с «ИИ-стойкой» это может быть уже 80 кВт.
А таких стоек не одна и не две. В крупных ЦОДах их сотни или даже тысячи. Конечно, 80 кВт — это, скорее, максимум. Обычно мощность меньше, но всё равно гораздо выше, чем в случае обычного оборудования.

Вырабатываемая человеческим телом энергия подразделяется на механическую, тепловую и электрическую.
Если принять энергопотребление человеком в сутки за 2500 Ккал (средне мировое значение), в стандартных физических величинах это составит 10 500 000 джоулей, что даёт среднюю мощность человеческого тела: 100-150 Ватт, а во время занятий спортом мощность достигает 300–400 Вт.

Нервные клетки содержат внутри мембраны клетки положительно заряженные ионы калия, а снаружи мембраны клетки положительно заряженные ионы натрия, у которых электрические потенциалы разные, что создаёт разность потенциалов на мембране клетки (как в конденсаторах), и она составляет примерно 70 мВ или 0,07 В.
Мембранный потенциал покоя, это дефицит положительных зарядов внутри клетки, возникающий за счёт работы натрий-калиевого насоса и (в большей мере) последующей утечки из клетки положительных ионов калия.
Мембранный потенциал действия («спайк»), это волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в виде кратковременного изменения мембранного потенциала на небольшом участке возбудимой клетки (нейрона или кардиомиоцита), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к внутренней поверхности мембраны, в то время как в покое она заряжена положительно. Потенциал действия является физиологической основой нервного импульса.

_________

Существует несколько методов обучения НС, самых интересных три:

   4.2.2.2.1. Метод обратного распространения (Backpropagation).

   4.2.2.2.2. Метод упругого распространения (Resilient propagation или Rprop).

   4.2.2.2.3. Генетический Алгоритм (Genetic Algorithm).

Основной и наиболее распространённой архитектурой нейронной сети, которая произвела революцию в обучении сети «без учителя» (кластеризации, самообучения), а также позволила перейти от академического интереса к коммерческому использованию, является сеть обратного распространения (метод использует алгоритм градиентного спуска) - мощнейший инструмент поиска закономерностей, прогнозирования, качественного анализа...

Градиентный спуск, это способ нахождения локального минимума или максимума функции с помощью движения вдоль градиента.

Такое название – сети обратного распространения (back propagation) они получили из-за используемого алгоритма обучения, в котором ошибка распространяется от выходного слоя к входному, т. е. в направлении, противоположном направлению распространения сигнала при нормальном функционировании сети.

Нейронная сеть обратного распространения состоит из нескольких слоев нейронов, причем каждый нейрон слоя i связан с каждым нейроном слоя i+1, т. е. речь идет о полносвязной нейронной сети.

В общем случае, задача обучения нейронной сети сводится к нахождению некой функциональной зависимости Y=F(X), где X – входной, а Y – выходной векторы. Такая задача, при ограниченном наборе входных данных, имеет бесконечное множество решений.

Для ограничения пространства поиска в режиме обучения нейронной сети, ставится задача минимизации целевой функции ошибки нейронной сети, которая находится по методу наименьших квадратов.

   4.2.2.3. Второй этап функционирования НС - рабочий, использует МЕТОД ДЕДУКЦИИ.

ДЕДУКТИВНЫЙ метод - это выведение от общего к частному, или, применительно к НС, исполнение модифицированная функция активации (-`шаблона`) НС для новых входных данных.
Модифицированная функция активации (-`шаблон`) НС была создана ранее, ИНДУКТИВНЫМ эмпирическим методом при машинном обучении, при этом, модифицированная функция активации (-`шаблон`) НС `подгонялась` под заданные, обучающие данные.

НС может восстанавливать исходный набор данных (сигнал, образ) по части информации из зашумленных или поврежденных входных данных ((авто)ассоциативная память). Это непосредственная работа нейронной сети с входными данными по поиску закономерностей, прогнозирования, качественного анализа, распознавания, ... (или - продвижение сигналов (информации) по уже сконфигурированному, в процессе обучения НС, послойному множеству коэффициентов статистических `весов` нейронов, в процессе которого, происходит сравнение и изменение значений промежуточных параметров сигналов (можно сказать - информация `фильтруется`).

С точки зрения развития вычислительной техники и программирования, нейронная сеть — способ решения проблемы эффективного параллелизма.

После решения нестандартной задачи эвристическими методами, её дальнейшая оптимизация, чаще всего, производится алгоритмическими методами.

      4.2.3.7. Творческие, эвристические, индуктивные "инструменты" и методы ТРИЗ, могут использоваться внутри дедуктивных, алгоритмических методов, например: в некоторых шагах АРИЗ или внутри некоторых этапов производимого анализа структуры и процессов в рассматриваемой системе.
      Создатель ТРИЗ - Г.С. Альтшуллер стремился преобразовать (найти общие черты, обобщить, классифицировать), насколько это возможно, эвристические (индукционные, "наводящие") методы мышления в алгоритмические (дедуктивные, "по алгоритму", "по инструкции") методы мышления, чтобы поиск новых решений был более доступен, логически обоснован, производился за максимально короткое время, любым заинтересованным исследователем проблемы.
      Г.С. Альтшуллер создавал процедуры поиска "корневого" противоречия в системе и устранения его по алгоритмам (инструкциям - дедуктивным методам).
      Но, некоторые ИНДУКТИВНЫЕ "Инструменты" и методы ТРИЗ, активизирующие творческое, образное (эйдетическое) мышление, пока не удалось преобразовать из ИНДУКТИВНЫХ методов в ДЕДУКТИВНЫЕ (алгоритмические, по инструкции).
      Для решения этой проблемы неалгоритмизированные "Инструменты" и методы ТРИЗ необходимо классифицировать (типизировать) в определённой иерархии и связать их с определёнными логическими и математическими операторами (формализовать).
      Тогда, при приведении этих "Инструментов" и методов к однозначно определённым алгоритмам, появляется возможность их программного моделирования.

      4.2.3.7.1. ДЕДУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ (с частичным "вкраплением" ИНДУКТИВНЫХ МЕТОДОВ) сужают область поиска решения до определённых границ, что позволяет быстро оптимизировать существующую систему, увеличить её положительный эффект и снизить, нейтрализовать или исключить отрицательные свойства (По шкале Альтшуллера - 1, 2, 3 уровни качества решения - изобретения).

      4.2.3.7.2. ИНДУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ, и самый радикальный из них - это "Метод Проб и Ошибок" (МПиО), с коррекцией промежуточного результата по "Ошибке" или "Экспериментальный метод", расширяют границы области поиска возможных решений и в науке используются уже столетиями. Эти методы, обычно, требуют больших материальных и временных затрат, но приводят к более высоким результатам (По шкале Альтшуллера - 4, 5 уровни качества решения - открытия).)

      4.2.3.8. ТРИЗ может быть альтернативой МПиО в науке, но не при поиске решения внутри рассматриваемой устаревшей сложной системы (так как стоит задача не оптимизации рассматриваемой сложной системы, а замена части её "элементарных систем" на новые, и такой переход необходим уже на начальном этапе решения задачи).
      В таких новых "элементарных системах" должен производиться положительный эффект, заданный ранее в требованиях к устаревшим "элементарным системам". Отрицательный же эффект, выявленный ранее у устаревших "элементарных систем", должен отсутствовать или быть несущественным. Такой переход к новым "элементарным системам", исключает появление противоречий , сформулированных в устаревшей сложной системе.
      Таким образом, при научном открытии, получение новых знаний требует переноса рассмотрения задачи в «надсистемы», «подсистемы» или "альтернативные" системы того же уровня, относительно устаревших "элементарных систем".
      Проблема в том, что таких «надсистем», «подсистем» или "альтернативных" систем относительно устаревших "элементарных систем" может быть множество, в том числе ещё неизвестных, поэтому их описание и выбор - это отдельная задача.
      Анализ эволюции систем в соответствии с эмпирическими закономерностями и линиями развития, используемый в ТРИЗ, и предназначен для поиска новых “элементарных” Систем. (См. Рис. 12, 13).

      4.2.3.9. И здесь возникает закономерный вопрос по отношению к системам Искусственного Интеллекта (ИИ), созданным на основе нейронных сетей (НС):
что необходимо сделать, чтобы НС в процессе решения задачи «выходила» за пределы поставленной задачи в устаревшей "элементарной системе" и создавала (конструировала) новую "элементарную систему" на других принципах функционирования используя ресурсы «надсистемы», «подсистемы» или «альтернативной» системы, относительно уровня устаревшей "элементарной системы"? (Аналогия из термодинамики - "фазовый переход" ("фазовое превращение")).
      Или это свойство («привилегия») присуща только НС естественного происхождения у некоторых учёных-исследователей (интеллекту человека)?
      И не станет ли такая форма "обработки информации" в системах ИИ моментом зарождения полноценного, «сильного» интеллекта (гипотеза технологической сингулярности, именуемой «интеллектуальным взрывом» британского математика и космолога Ирвинга Гуда).

      Это может стать тем самым моментом, когда ИИ сможет при решении задач реализовать на практике поиск (или конструирование) неизвестных (скрытых) новых "элементарных систем" на других принципах функционирования используя ресурсы «надсистем», «подсистем» или «альтернативных» системы, относительно уровня устаревшей "элементарной системы".
      Возможно, при таком переходе к новой "элементарной системе" появятся новые ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫЕ СВЯЗИ (ПСС), на выбранном для исследования уровне решения проблемы, которые могут отличаться от связей в устаревшей "элементарной системе".








Примечание: Могут ли некоторые произведения абстактного искусства оказывать влияние на исследователя при "конструировании" новой системы?
До появления фотографии, целью создания произведений искусства была фиксация различных персонажей, моментов жизни, истории, мифологии, религии ... , используя различные выразительные формы.
Когда появились доступное фото, видео, печать, 3D печать, тогда многие функции искусства стало возможно быстро воспроизводить в этих технологиях.
Какие же функции остались у современного искусства, создаваемого человеком, а не технологиями? В чём состоит цель современного искусства?
Напрашивается такой ответ: машинные технологии не могут выйти за заданные, детерминированные их конструкцией и программами пределы, они могут их комбинировать, микшировать, искажать разными способами, осветлять/затемнять, фильтровать, соединять/разделять, повторять, изменять масштаб и т.д.
А некоторые художники (музыканты, литераторы, ...) могут выйти в своих произведениях абстрактного искусства за пределы своего "бытового рационализма", "программы рационального существования", "психологической инерции", навязываемой жизненной бытовой обстановкой и окружающим социумом.
И, такие художественные (музыкальные, литературные, ...) произведения, могут носить в себе как созидательные, так и разрушительные корни, вызывая в психике человеке соответствующие не всегда осознаваемые отклики.

      4.2.3.10. Таким образом, возникает необходимость поиска и описания гипотетических условий существования, свойств, признаков и принципов функционирования таких неизвестных (скрытых) "элементарных систем" различных уровней, относительно уровня устаревшей "элементарной системы".

      4.2.3.10.1. Минимально заданные требования к свойствам новой "элементарной системы" определяются как:
      - должен производиться положительный эффект (аналогичный эффекту устаревшей "элементарной системы");
      - должен отсутствовать отрицательный эффект (аналогичный эффекту устаревшей "элементарной системы");

      4.2.3.10.2. Принципы функционирования, пригодные для использования в новой "элементарной системе", могут находиться в другой области знания и для переноса их может использоваться метод мышления – традукция (перемещение, аналогия).

      4.2.3.10.3. Принципы функционирования, пригодные для использования в новой "элементарной системе", могут порождаться выдвижением гипотез, используя метод мышления – абдукцию (познавательную процедуру выдвижения гипотез - из первой посылки, которая является условным высказыванием, и заключения вытекает вторая посылка (силлогизмы имеют: 3 правила терминов, 4 правила посылок, 4 фигуры, 256 модусов, 24 правильных (достоверных) вывода, 232 неправильных (вероятностных) вывода. Семантическая проверка силлогизма осуществляется с помощью объёмных диаграмм — кругов Эйлера).

      4.2.3.10.4. Принципы функционирования, пригодные для использования в новой "элементарной системе", могут порождаться эмпирическим тестированием выдвинутых гипотез или рассмотрением гипотез и измерение степени их согласия с фактами. Используемый метод мышления – индукция (наведение, от частного к общему, поиск общих свойств, признаков и наконец - обобщение опытных данных)...

      4.2.3.10.5. В новой «элементарной системе», при использовании нового принципа функционирования и установления новой ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННОЙ СВЯЗИ (ПСС), на выбранном для исследования уровне решения проблемы, должна произойти смена Субъекта и Объекта.
      Для выбора новых Субъекта и Объекта, необходимо использовать вещественно - полевые ресурсы (ВПР), находящиеся внутри и вокруг рассматриваемой "элементарной системы".

Таблица 9. Вещественно - полевые ресурсы (ВПР) делятся:

      4.2.3.11. Выявление эвристического потенциала, через различные этапы человеческого мышления, для поиска и исследования свойств новой системы.
      Основатель исследовательской традиции изучения высших психологических функций Лев Семёнович Выготский (1896-1934) и создатель «Теории когнитивного развития», «Генетической эпистемологии», «Операциональной теории интеллекта» Жан Вильям Фриц Пиаже (1896-1980) , выделяют «ДО ПОНЯТИЙНЫЙ» и «ПОНЯТИЙНЫЙ» периоды мышления, как носителей эвристического потенциала человеческого мышления.

      4.2.3.11.1. «ДО ПОНЯТИЙНЫЙ» период имеет самостоятельную ценность, в нем закладываются основы иррационально - творческих структур человеческого сознания, обладающих принципиальной ПРОЕКТИВНОСТЬЮ или ВЕРОЯТНОСТЬЮ. Процесс исследования строится по законам игровой импровизации, а сетка мышления исследователя - это ВЕРОЯТНОСТНАЯ сетка, формирующая «проявление» начальных контуров новой системы.

Офорты Cергея Баленка - это множество штрихов, которые создают образы, являющиеся проекциями на плоскость коэффициентов статистических весов нейронных связей (или нейронов?), в моменты творческой работы частей нейросети мозга, основанной на морфогенетических и нейропластичных принципах (у каждого, участвующего в творческом процессе нейрона, появляется несколько новых дендритов и синапсов (нейронных связей) в 3D структуре нейросети мозга).
Не полностью исследован вопрос: какие при этом структуры мозга в лимбической системе и неокортексе задействуются, а какие нет.
(Для более детального изучения работы мозга, требуется создание томографа с разрешением 1 воксела:  1 мкм х 1 мкм х 1 мкм, против разрешений порядка 100 мкм на типовых томографах, для стоматологических конусно-лучевых 2d/3d компьютерных, дентальных томографов - 70 мкм, и самых передовых томографов - 10 мкм (принципы построения томографа с разрешением 1 мкм, были разработаны Савельевым С.В. (фазовый контраст, рентгеновская оптика, ...))).

И, в этом, проявляются большие различия в принципах работы НС в системах ИИ, где в 2D архитектуре НС жёстко определены нейронные связи (архитектуры НС: `MLP` (функции активации базируются на статистических коэффициентах весов нейронов) или `KAN`(1) , `KAN`(2) (перемещение фиксированных функций активации, базирующихся на статистических коэффициентах весов нейронов, с нейронов на ребра нейросети, где каждый параметр статистического коэффициента веса заменен одномерной функцией, параметризованной как сплайн (`гибкий шаблон` - обучаемая нелинейная функция активации, базирующаяся на нейронной связи)).

По словам художника, работая, он полностью погружается в медитативное состояние `потока`. В эти моменты, художник настолько сосредоточен и вовлечён в процесс, что теряет осознанное размышление.

      4.2.3.11.2. Вначале описывается нерасчлененное мышление (“СИНКРЕТИЧЕСКИЙ” период). Феномен «СИНКРЕТИЗМА» заключается в стремлении сваливать "в кучу" самые разные и не имеющие внутренней связи элементы, приводя их в нерасчлененный, слитный образ, т.е. замещать недостаток объективных связей переизбытком субъективных связей и принимать связь впечатлений и мыслей за связь вещей.
      И в этом переизбытке субъективных идей и предположений скрывается потенциал эвристичности, который всегда отличал мышление тех людей, которых мы называем выдающимися и гениальными. Обобщение и систематизация окружающего мира на этом этапе мышления отсутствует, проявляется чистый субъективизм.

      4.2.3.11.3. Позднее описывается осуществление интеллектуального взаимодействия с миром не с помощью понятий, а с помощью мыслительных КОМПЛЕКСОВ (период “мышления в КОМПЛЕКСАХ” - в нём закладываются фундаментальные основания творчески - вариативного отношения к объекту исследования).
      На этом этапе мышления появляется попытка обобщить и систематизировать окружающий мир с опорой на какие-то объективные связи; однако эти обобщения всякий раз обладают индивидуальной вариативностью и многозначностью, формируется способность к субъективному упорядочиванию объективных связей, а это значит, что мышление не просто следует за теми или иным объективными закономерностями, но и вступает с этими закономерностями в вариативно - творческий диалог.
      Каждый элемент «КОМПЛЕКСА» может быть связан с целым, выраженным в «КОМПЛЕКСЕ», и с отдельными элементами, входящими в его состав, самыми различными связями.
      В «ПОНЯТИИ» эти связи в основном являются отношением общего к частному и частного к частному через общее.
      Все пять форм мыслительных КОМПЛЕКСОВ указывают на специфические особенности активации того мышления, которое принято называть творческим или эвристическим.

      4.2.3.11.3.1. “АССОЦИАТИВНЫЙ КОМПЛЕКС” – любая ассоциативная связь с любым из признаков, замечаемых исследователем в том объекте, который в эксперименте является ядром будущего комплекса. Можно вокруг этого ядра построить целый комплекс, включая в него самые различные элементы, объединённые какими-либо тождественным признаком. Любая "боковая", "неправильная", случайная ассоциативная связь между ядром и элементом комплекса оказывается достаточным поводом для отнесения объекта к подбираемой исследователем группе и для обозначения этого объекта общим фамильным именем (типом, классом).

      4.2.3.11.3.2. “КОЛЛЕКЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС” – различные конкретные объекты объединяются на основе взаимного дополнения по какому-либо одному признаку и образуют единое целое, состоящее из разнородных, взаимодополняющих друг друга частей. Именно разнородность состава, взаимное дополнение и объединение на основе коллекции характеризует эту ступень в развитии мышления. Однако исследователь подбирает их не хаотически и не случайно, а по признаку их различия и дополнения к основному признаку, заключенному в образце и принятому за основу объединения. Используется принцип вариативности и принцип дополнительности.

      4.2.3.11.3.3. “ЦЕПНОЙ КОМПЛЕКС” - выстраивается на основе динамической, ветвящейся цепи ассоциаций. Например, исследователь к образцу – объекту с признаком (свойством, параметром) «А» и «B», подбирает объекты с аналогичными признаками, а затем, если последний из подобранных объектов оказывается с признаком (свойством, параметром) «А» без признака (свойства, параметра) «B», исследователь подбирает к нему другие объекты с признаком (свойством, параметром) «А» и «С», но без признака (свойства, параметра) «B». Это снова оказывается достаточным для того, чтобы подойти к новому признаку (свойству, параметру) и подобрать дальше предметы по признаку (свойству, параметру) «С».
      В процессе образования «цепного КОМПЛЕКСА» совершается переход от одного признака (свойству, параметру) к другому. Таким образом, в «цепном КОМПЛЕКСЕ» структурный центр может отсутствовать вовсе. Частные конкретные элементы могут вступать в связь между собой, минуя центральный элемент, или образец, и могут поэтому не иметь с другими элементами ничего общего, но тем не менее принадлежать к одному «цепному КОМПЛЕКСУ», так как они имеют общий признак с каким-нибудь другим элементом, а этот, другой, в свою очередь, связан с третьим и т.д.
      Переход от одного структурно организующего центра мышления к другому совершается по совершенно случайной, вероятностной логике, и именно в точке этого вероятностного перехода (или в серии этих слабо мотивированных, вероятностных переходов) совершается то, что мы называем научным открытием.

      4.2.3.11.3.4. “ДИФФУЗНЫЙ КОМПЛЕКС” - признак, ассоциативно объединяющий отдельные конкретные элементы и «КОМПЛЕКСЫ», как бы диффундирует, становится неопределенным, разлитым, смутным, в результате чего образуется комплекс, объединяющий с помощью диффузных, неопределенных связей наглядно - конкретные группы образов или объектов.
      Исследователь, например, к заданному образцу – объекту с признаком (свойством, параметром) «А» - подбирает не только объекты с признаком (свойством, параметром) «А», но и объекты со сходными признаками (свойствами, параметрами) «-А+», так как они напоминают ему признаки (свойства, параметры) «А» модифицированного начального объекта. Дальше к признакам (свойствами, параметрами) «-А+» объекта могут примыкать производные признаки (свойства, параметры) «--А++», «---А+++», и т.д..
      Так же как здесь разливается и становится неопределенной форма, взятая в качестве основного признака, так же иногда сливаются различные признаки (свойства, параметры). Но ведь способность мыслить в размытых, приблизительных, нечетких очертаниях - это и есть способность, принципиально отличающая эвристическое мышление от мышления, ориентированного на наличные формы знания и понимания, и так может проявиться принципиальные безграничные возможности расширения и включения в основной род (тип, класс) все новых и новых, однако совершенно конкретных объектов. Безграничные «КОМПЛЕКСЫ» генерируемые творческими людьми, часто поражают универсальностью объединяемых ими связей.

      4.2.3.11.3.5. “ПСЕВДО ПОНЯТИЙНЫЙ КОМПЛЕКС” – образуется исследователем всякий раз, когда он подбирает к заданному образцу ряд объектов, которые могли бы быть подобраны и объединены друг с другом на основе какого-нибудь отвлеченного понятия.
      Например, исследователем к заданному образцу - объекту с признаком (свойством, параметром) «А» - подбирает все имеющиеся в экспериментальном материале объекты с признаком (свойством, параметром) «А». Такая группа могла бы возникнуть и на основе отвлеченного мышления (понятия или идеи объекта с признаком (свойством, параметром) «А»). Но на деле, как показывает исследование, исследователь объединил объекты на основе их конкретных, фактических, наглядных связей, на основе простого ассоциирования. Он построил только ограниченный «АССОЦИАТИВНЫЙ КОМПЛЕКС»; он пришел к той же точке, но шел совершенно иным путем.

      4.2.3.11.4. Любое теоретическое мышление, как показали исследования науки уже в XX веке, имеет в своем основании некую «ОБРАЗНУЮ ПОДКЛАДКУ» - совокупность того, что можно было бы назвать «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ОБРАЗНОСТЬЮ». Любое подлинное понимание начинается вовсе не на «ПОНЯТИЙНОМ» уровне, а на уровне интуитивного схватывания «ОБРАЗА ПОНИМАЕМОГО».
      И только через «ЛИЧНОСТНЫЕ ОБРАЗНЫЕ СТРУКТУРЫ» происходит восхождение к «СУЩНОСТИ СОБСТВЕННО ПОНЯТИЯ». Причем, хотя «ОБРАЗ» не обладает точностью и четкостью «ПОНЯТИЙНЫХ СТРУКТУР», он обладает «ОГРОМНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ ЭВРИСТИЧНОСТИ».
      В этой «ОБРАЗНОЙ ПОДКЛАДКЕ» нет универсальной всеобщности «ПОНЯТИЯ», но есть свернутая пружина огромного познавательного интереса, функционирующего по законам неточного, приблизительного, размытого, неправильного мышления - мышления в «КОМПЛЕКСАХ».
      Сначала мышление характеризуется «КОМПЛЕКСНЫМ» мышлением с преобладанием «ПСЕВДО ПОНЯТИЙ» (что соответствует границам конкретно - операционального мышления), и лишь потом развиваются собственно «ПОНЯТИЙНЫЕ» структуры (возникает стадия формальных операций), "мышление в ПОНЯТИЯХ", при этом завершается формирование новой системы.

      4.2.3.11.5. Основываясь на концепциях операционального мышления Л. Выготского и Ж. Пиаже, возможно создать программный комплекс, который поможет исследователю и нейросети создавать новые “ПОНЯТИЯ”, в различных сферах человеческой деятельности. (См. Рис. 24).

      5. "ОЗАРЕНИЕ" (ИНСАЙТ) — внезапное осознанное нахождение решения какой-либо нестандартной задачи, ставшее результатом продолжительной бессознательной мыслительной деятельности.

В психотерапии инсайтом обозначают сопровождающееся прозрением и катарсисом осознание человеком причин своего состояния или проблемы.

Появлению озарения способствует смена деятельности человека. Также существуют специальные технологии, такие как деловые игры и метод мозгового штурма.

Озарение активно применяется в психодраме. После решения задачи методом "озарение", её дальнейшая оптимизация, чаще всего, производится алгоритмическими методами.

Интуиция (позднелат. intuitio «созерцание» от глагола intueor «пристально смотрю») — способность, свойство человека понимать, формировать и проникать в смысл событий, ситуаций, объектов посредством инсайта, озарения, единомоментного бессознательного вывода (основанного на воображении, эмпатии и предшествующем опыте), «чутьё», проницательность.

      МЕТОДЫ

      6. МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

   6.1. 'Треугольник конфликтного процесса' в ТЕХНИЧЕСКОЙ сфере (на основе противоречия требований).

   6.4. 'Треугольник Карпмана' (на основе противоречия требований)('Треугольник судьбы', 'Треугольник токсичных взаимосвязей') в НЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ сфере.