Компьютерные органы чувств, используемые компьютером для получения информации
Обновлено: 04.07.2024
Результаты поиска для органов чувств
Показаны от 1 до 10 из 71 [далее] [новый поиск]
Глава 1 Человек 1.1 Введение Страница 13
В этой главе мы сначала рассмотрим каналы ввода-вывода человека, органы чувств и респонденты или эффекторы. Это потребует некоторой низкоуровневой обработки. Во-вторых, мы рассмотрим человеческую память и то, как она работает. Затем мы подумаем о том, как люди решают сложные проблемы, как они учатся и приобретают навыки и почему они совершают ошибки. Наконец, мы обсудим, как эти вещи могут помочь нам в проектировании компьютерных систем. Глава 1 Человек 1.2 Каналы ввода-вывода Страница 13
Ввод информации у человека происходит в основном через органы чувств, а вывод — через двигательный контроль эффекторов. Конечно, основных чувств пять: зрение, слух, осязание, вкус и обоняние. Из них первые три являются наиболее важными для HCI. Вкус и обоняние в настоящее время не играют существенной роли в человеко-компьютерных коммуникациях, и неясно, могут ли они вообще использоваться в общих компьютерных системах, хотя они могут играть определенную роль в более специализированных системах (запахи для предупреждения о неисправностях, Например). Тем не менее, зрение, слух и осязание являются центральными. Глава 1 Человек 1.2 Каналы ввода-вывода Страница 14
В этом разделе мы рассмотрим основные элементы такого взаимодействия, сначала рассмотрев роль и ограничения трех основных органов чувств, а затем рассмотрев управление движениями рук. Глава 1. Человек 1.2.2. Слух Страница 22
Слух считается вторичным по отношению к зрению, но мы склонны недооценивать объем информации, получаемой через уши. Закрой на мгновение глаза и послушай. Какие звуки вы слышите? Откуда они? Что их делает? Когда я сижу за своим столом, я слышу, как по улице проезжают машины, рядом работает техника, гудит самолет над головой и поют птицы. Но я также могу сказать, откуда исходят звуки, и оценить, насколько далеко они находятся. Итак, по звукам, которые я слышу, я могу сказать, что по определенной дороге рядом с моим домом проезжает машина и в каком направлении она движется. Я знаю, что в определенном месте ведутся строительные работы и что определенный вид птиц сидит на дереве в моем саду. Глава 1 Человек 1.2.3 Прикосновение Страница 24
Третье и последнее из чувств, которые мы рассмотрим, — это осязание или тактильное восприятие. Хотя это чувство считается менее важным, чем зрение или слух, представьте себе жизнь без него. Прикосновение дает нам жизненно важную информацию об окружающей среде. Он сообщает нам, когда мы прикасаемся к чему-то горячему или холодному, и поэтому может действовать как предупреждение. Он также дает нам обратную связь, например, когда мы пытаемся поднять предмет. Рассмотрим акт поднятия стакана воды. Если бы мы могли только видеть стекло и не чувствовать, когда наша рука соприкасается с ним, или ощущать его форму, скорость и точность действия были бы снижены. Это опыт пользователей некоторых игр виртуальной реальности: они могут видеть сгенерированные компьютером объекты, которыми им нужно манипулировать, но у них нет физического ощущения прикосновения к ним. Наблюдение за такими пользователями может быть познавательным и забавным опытом! Таким образом, прикосновение является важным средством
обратная связь, и это не менее важно при использовании компьютерных систем. Ощущение нажатия кнопки — важная часть задачи нажатия кнопки. Также мы должны осознавать, что, хотя для обычного человека тактильное восприятие является вторичным источником информации, для тех, у кого другие чувства нарушены, оно может быть жизненно важным. Для таких пользователей такие интерфейсы, как шрифт Брайля, могут быть основным источником информации при взаимодействии. Поэтому мы не должны недооценивать важность прикосновения. Глава 1 Человек 1.2.4 Движение Страница 25
Время движения, очевидно, во многом зависит от физических характеристик субъектов: например, их возраста и физической подготовки. Однако не следует недооценивать время реакции. Это зависит от чувства, через которое передается стимул
получил. Человек может отреагировать на слуховой сигнал примерно через 150 мс, на визуальный сигнал — через 200 мс, а на боль — через 700 мс. Однако комбинированный сигнал даст самый быстрый ответ. Такие факторы, как навыки или практика, могут сократить время реакции, а усталость может увеличить его. Глава 1 Человек 1.3 Человеческая память Страница 26
Действительно, большая часть нашей повседневной деятельности зависит от памяти. Помимо хранения всех наших фактических знаний, наша память содержит наши знания о действиях или процедурах. Это позволяет нам повторять действия, использовать язык и использовать новую информацию, полученную через наши чувства. Это также дает нам чувство идентичности, сохраняя информацию из нашего прошлого опыта. Глава 1 Человек 1.3.1 Сенсорная память Страница 27
Сенсорные воспоминания действуют как буферы для стимулов, полученных через органы чувств.Сенсорная память существует для каждого сенсорного канала: иконическая память для зрительных стимулов, эхоическая память для слуховых стимулов и тактильная память для осязания. Эти воспоминания постоянно перезаписываются новой информацией, поступающей по этим каналам. Глава 1 Человек 1.3.1 Сенсорная память Страница 27
Информация передается из сенсорной памяти в кратковременную память посредством внимания, тем самым фильтруя стимулы только до тех, которые представляют интерес в данный момент времени. Внимание — это концентрация ума на одном из множества конкурирующих стимулов или мыслей. Ясно, что мы способны избирательно фокусировать свое внимание, предпочитая уделять внимание одному делу, а не другому. Это связано с ограниченным
возможности наших сенсорных и психических процессов. Если бы мы не обращали внимания на стимулы, поступающие в наши органы чувств, мы были бы перегружены. Мы можем выбирать, на какие стимулы обращать внимание, и этот выбор в определенной степени определяется нашим возбуждением, нашим уровнем интереса или потребности. Это объясняет феномен коктейльной вечеринки, упомянутый ранее: мы можем сосредоточиться на одном разговоре из-за фонового шума, но мы можем переключить свое внимание на разговор в другом конце комнаты, если услышим упоминание нашего имени. Информация, полученная сенсорной памятью, быстро передается в более постоянное хранилище памяти или перезаписывается и теряется. Глава 1 Индуктивное мышление человека Страница 40
Это похоже на приукрашивание истории в конце раздела 1.3.3. На самом деле мы постоянно заполняем пробелы в свидетельствах, которые доходят до нас через наши органы чувств. Хотя это может привести к ошибкам в наших рассуждениях, это также важно для нашего функционирования. В реальном мире у нас редко есть все доказательства, необходимые для логических выводов, и на всех уровнях восприятия и рассуждений мы заполняем детали, чтобы позволить более высоким уровням рассуждений работать.
Результаты поиска для органов чувств
Показаны от 1 до 10 из 71 [далее] [новый поиск]
Тенденция компьютерных вычислений к более естественным пользовательским интерфейсам очевидна. Графические пользовательские интерфейсы долгое время доминировали, но машины, управляемые более интуитивным вводом, таким как сенсорный ввод и голос, теперь стали мейнстримом. Сегодня звук, движение и даже наши мысли являются основой самых инновационных моделей взаимодействия компьютера и пользователя, основанных на передовых сенсорных технологиях. Каждая вычислительная парадигма соответствует одному или нескольким из пяти органов чувств человека; изучение каждого чувства дает нам представление о том, в каком направлении движется технология.
Прицел — графический интерфейс пользователя
Появление графического пользовательского интерфейса (GUI) привело к постепенному изменению функций компьютеров как инструментов повышения производительности, поскольку пользователи могли в значительной степени полагаться на зрение, наше основное чувство. Затем графический интерфейс был перенесен и дополнен с появлением устройств с сенсорным экраном. Следующий рубеж для визуальных пользовательских интерфейсов лежит в виртуальной реальности и дополненной реальности. Инновации в рамках этих тем будут способствовать дальнейшему развитию парадигмы GUI. VR и AR в значительной степени полагаются на зрение, но более искусно сочетают его с другими входными данными, такими как звук, движение и касание, для создания иммерсивных интерфейсов.
Touch — устройства с сенсорным экраном
Компьютеры использовали сенсорный ввод в качестве основного средства ввода с помощью клавиатуры и мыши. Затем iPhone открыл компьютерную эру, в которой доминировало касание, отказавшись от стилуса в пользу, как выразился Стив Джобс, «лучшего указательного устройства в мире» — наших пальцев. Тактильные технологии продвинули технологию сенсорных экранов дальше, сделав ее более сенсорной, но телефоны и планшеты не дотягивают до действительно иммерсивных вычислений. Брет Виктор резюмировал недостатки устройств с сенсорными экранами в своей статье 2011 года «Краткий разглагольствования о будущем интерактивного дизайна», которая актуальна и по сей день.
Более полная интеграция нашего осязания будет иметь решающее значение для пользовательских интерфейсов будущего. Мы думаем, что тактильные костюмы — это шаг, который мы сделаем на пути к полному погружению, но лучший способ заставить пользователя поверить, что он или она действительно что-то чувствует в виртуальной реальности, — это манипулировать нейрохимией мозга. Эта ранняя область известна как нейрогаптика.
Слух – цифровые помощники и наушники
Компьютеры способны понимать ограниченный человеческий словарный запас с 1960 года. К 1990-м годам программное обеспечение для диктовки стало доступно массам. Помимо ограниченной звуковой обратной связи и элементарной транскрипции речи в текст, компьютеры не начали широко использовать звук в качестве интерфейса, пока цифровые помощники не начали интегрироваться в телефоны.
Поскольку цифровые помощники продолжают совершенствоваться, все больше и больше пользователей интегрируют их в свою повседневную жизнь. В нашем индексе боязни роботов мы обнаружили, что 43% американцев пользовались цифровым помощником за последние три месяца. Однако наше исследование Amazon Echo по сравнению с Google Home показало, что Google Home правильно ответил только на 39,1% запросов, а Echo — на 34,4%. Ясно, что мы находимся на ранней стадии перехода к аудио как доминирующему входу для вычислений.
Наушники, такие как AirPods от Apple, представляют собой следующий шаг вперед для аудио как пользовательского интерфейса.
Через Siri AirPods могут обрабатывать информационные запросы, диктовать, управлять мультимедиа и телефонными звонками; Между тем, для большинства уведомлений достаточно быстрого взгляда на Apple Watch на вашем запястье. Все это означает, что ваш телефон остается в вашем кармане. Здесь есть еще что-то от нас на AirPods, но мы считаем, что аудио как пользовательский интерфейс является ключевым фактором, обеспечивающим технологию дополненной реальности и будущее вычислений. По мере того как ваше «устройство» становится бесшовным наложением цифровой информации на реальный мир, невизуальные входные данные, такие как звук и движение, становятся критически важными компонентами взаимодействия с этим устройством.
Обоняние и вкус – продвинутая виртуальная реальность
Не будем забывать о запахе и вкусе. Вершина опыта виртуальной и дополненной реальности будет включать в себя все пять чувств, а не только зрение, звук и иногда осязание, как мы видим сегодня. Как отмечалось выше, нейрохаптика в конечном счете обеспечит реалистичные тактильные ощущения, создаваемые прямым воздействием на мозг. Та же самая нейрохимическая манипуляция будет способна активировать обоняние и вкус. Эта форма продвинутой виртуальной реальности обещает по-настоящему мультисенсорные вычисления, делая наши цифровые впечатления гораздо более реалистичными, чем предполагалось ранее, и, возможно, неотличимыми от реальных вещей.
По мере того, как мы отслеживаем развитие компьютерных технологий за последние несколько десятилетий и заглядываем в будущее, становится ясно, что они склоняются к более продвинутым пользовательским интерфейсам. Объединяя все пять чувств в полное погружение в компьютерное будущее. Будущее, в котором мы взаимодействуем с машинами и друг с другом совершенно по-новому.
Отказ от ответственности. Мы активно пишем о темах, в которые инвестируем: искусственный интеллект, робототехника, виртуальная реальность и дополненная реальность. Время от времени мы будем писать о компаниях, которые есть в нашем портфолио. Контент на этом сайте, включая мнения по конкретным темам в области технологий, рыночные оценки, а также оценки и комментарии относительно публично торгуемых или частных компаний, не предназначен для использования при принятии инвестиционных решений. Мы не обязаны обновлять какие-либо из наших прогнозов. Мы не даем никаких гарантий в отношении каких-либо оценок или мнений, которые мы делаем.
Изображение: woodleywonderworks/Flickr
Представьте себе мир, в котором компьютеры нюхают, пробуют на вкус, видят, слышат и осязают. Что ж, это время наступает. Если вы видели, как компьютер по имени Ватсон получил высшие награды в телевизионной викторине Jeopardy!, вы уже видели компьютер, который может понимать людей и реагировать на них.
В следующую эпоху вычислительной техники, которую мы в IBM называем эрой когнитивных систем, аппаратное и программное обеспечение получит удивительные новые возможности, подобные человеческому мозгу, для обучения, адаптации и восприятия, которые коренным образом улучшат то, как люди живут и работают. и взаимодействовать друг с другом.
Каждый год IBM делает прогнозы о пяти технологических инновациях, которые изменят наш образ жизни в ближайшие пять лет. В этом году мы сосредоточимся на способности машин — по-своему — эмулировать пять чувств человека.
Хотя это может показаться неправдоподобным, учтите, что то, что сегодня является de rigueur (смартфоны, планшеты), не существовало еще десять лет назад. Ученые и инженеры продолжают продвигать достижения в различных областях, которые еще больше улучшают и расширяют возможности компьютеров. Те, что связаны с когнитивными системами и их потенциалом для продвижения многочисленных аспектов человеческого опыта — от сельского хозяйства и здравоохранения до управления коммунальными услугами и прогнозирования погоды — весьма впечатляют.
Очень скоро компьютеры смогут видеть... и извлекать мельчайшие данные из медицинских МРТ, КТ и рентгеновских снимков или даже оценивать фотоизображения солнечных пятен на коже. Оценка, анализ и рекомендации «видящего» компьютера станут одним из инструментов, с помощью которых врач назначит своевременное и эффективное лечение.
Поскольку когнитивные системы хорошо выявляют закономерности, коммунальные предприятия однажды будут использовать датчики, ориентированные на зрение, для сканирования фотографий, сделанных после ураганов и размещенных в социальных сетях. Данные, собранные в ходе этого процесса, могут помочь определить приоритетность направления ремонтных бригад в районы с наиболее высокими рисками для безопасности.
Компьютеры также смогут слышать… и обнаруживать движение внутри массивного соседнего дуба, что может предвещать его надвигающуюся кончину. Предупреждение арбориста о том, что дерево нужно обрезать или срубить, до того, как оно рухнет, может спасти жизни и защитить имущество.
Если бы компьютер мог "услышать" или определить, как ветер меняет направление во время лесного пожара, пожарные могли бы точно определить свои следующие шаги по локализации пламени, прежде чем оно распространится дальше. Когнитивные вычисления помогут нам услышать и понять, что для нас важно, например разницу между плачем ребенка, когда он голоден, и криком, когда он ищет утешения.
Когда компьютеры смогут имитировать прикосновения, мы решим одну из самых сложных задач, стоящих перед исследователями когнитивных вычислений. По своей природе прикосновение является физическим опытом. Но с помощью технологий инфракрасной и тактильной, или тактильной обратной связи, мы уже начали имитировать ощущение прикосновения — обычно вибрационные узоры, связанные с физическими объектами — в игровой индустрии.
Вскоре онлайн-продавцы будут использовать тактильные технологии, чтобы покупатели могли «потрогать» товар перед его покупкой. Текстура предмета одежды может быть смоделирована, когда покупателю предлагается провести пальцем по изображению предмета на экране. Он шелковистый или шероховатый? Скоро мы узнаем.
Чувства вкуса и запаха часто связаны между собой, особенно когда речь идет о еде. Когда-нибудь компьютеры смогут удивить нас индивидуальными сочетаниями продуктов, разработанными так, чтобы максимизировать наши любимые вкусы, ароматы и текстуры. Они даже смогут предложить лучшие сочетания, чтобы свести к минимуму чувство голода и оптимизировать питательную ценность доступных продуктов.
Сильное обоняние также помогает людям чувствовать себя в большей безопасности. Компьютер можно заставить работать в крупных художественных музеях, вынюхивая газы, невидимые человеческому носу, которые могут повредить крупные произведения искусства — та же инновация, которая может обнаруживать небезопасные уровни загрязнения воздуха на улицах крупных городов по всему миру.
В эпоху когнитивных вычислений машины больше не будут ограничиваться дедуктивными рассуждениями или выводами на основе более обобщенных данных. Они будут подражать нашей способности использовать индуктивные рассуждения, основанные на конкретных контекстуальных наблюдениях. Мы находимся на грани того, чтобы воспользоваться преимуществами компьютеров, которые могут понять наш опыт, а затем принять меры для создания результатов, которые улучшат то, как мы живем, работаем и играем.
Исследователи не ожидают, что компьютеры полностью заменят человеческие функции. Была причина, по которой победивший в Jeopardy компьютер Watson был назван в честь реального человека и соревновался с настоящими людьми. Истинный успех когнитивных вычислений будет оцениваться не по их способности заменить функции человеческого мозга, а по тем инновациям, которые они высвобождают, предоставляя людям лучшее качество жизни и жизненно важную информацию, необходимую для высвобождения творческого решения проблем. мы решаем самые сложные задачи.
Пол Блум — технический директор отдела исследований в области телекоммуникаций. Он отвечает за применение новейших технологий и исследований IBM в своих двенадцати лабораториях для разработки новых телекоммуникационных решений.
Нервная система должна получать и обрабатывать информацию о внешнем мире, чтобы реагировать, общаться и поддерживать здоровье и безопасность тела. Большая часть этой информации поступает через органы чувств: глаза, уши, нос, язык и кожу. Специализированные клетки и ткани в этих органах получают необработанные раздражители и переводят их в сигналы, которые может использовать нервная система. Нервы передают сигналы в мозг, который интерпретирует их как зрение (зрение), звук (слух), обоняние (обоняние), вкус (вкус) и осязание (тактильное восприятие).
1. Глаза преобразуют свет в сигналы изображения для обработки мозгом
Глаза расположены в орбитах черепа и защищены костью и жиром. Белая часть глаза – склера. Он защищает внутренние структуры и окружает круглый портал, образованный роговицей, радужной оболочкой и зрачком. Роговица прозрачна, чтобы свет мог проникать в глаз, и изогнута, чтобы направлять его через зрачок позади нее. Зрачок на самом деле представляет собой отверстие в цветном диске радужной оболочки. Радужная оболочка расширяется или сужается, регулируя количество света, проходящего через зрачок на линзу. Затем изогнутая линза фокусирует изображение на сетчатке, внутреннем слое глаза. Сетчатка представляет собой тонкую мембрану нервной ткани, содержащую фоторецепторные клетки. Эти клетки, палочки и колбочки, преобразуют свет в нервные сигналы. Зрительный нерв передает сигналы от глаза к мозгу, который интерпретирует их для формирования визуальных образов.
2. Ухо использует кости и жидкость для преобразования звуковых волн в звуковые сигналы
Музыка, смех, гудки автомобилей — все это достигает ушей звуковыми волнами в воздухе.Наружное ухо направляет волны вниз по слуховому проходу (внешнему слуховому проходу) к барабанной перепонке («барабанная перепонка»). Звуковые волны бьются о барабанную перепонку, создавая в ней механические колебания. Барабанная перепонка передает эти колебания трем маленьким костям, известным как слуховые косточки, которые находятся в заполненной воздухом полости среднего уха. Эти кости — молоточек, наковальня и стремечко — передают вибрации и стучат по входу во внутреннее ухо. Внутреннее ухо состоит из заполненных жидкостью каналов, в том числе спиралевидной улитки. По мере того, как косточки стучат, специализированные волосковые клетки улитки обнаруживают волны давления в жидкости. Они активируют нервные рецепторы, посылая сигналы через кохлеарный нерв в мозг, который интерпретирует сигналы как звуки.
3. Специализированные рецепторы в коже посылают сенсорные сигналы в мозг
Кожа состоит из трех основных слоев ткани: наружного эпидермиса, средней дермы и внутренней гиподермы. Специализированные рецепторные клетки в этих слоях обнаруживают тактильные ощущения и передают сигналы через периферические нервы в мозг. Наличие и расположение различных типов рецепторов делает определенные части тела более чувствительными. Клетки Меркеля, например, обнаруживаются в нижнем эпидермисе губ, рук и наружных половых органов. Тельца Мейснера обнаруживаются в верхних слоях дермы безволосой кожи — кончиках пальцев, сосках, подошвах стоп. Оба этих рецептора обнаруживают прикосновение, давление и вибрацию. К другим сенсорным рецепторам относятся тельца Пачини, которые также регистрируют давление и вибрацию, а также свободные окончания специализированных нервов, которые чувствуют боль, зуд и щекотку.
4. Обоняние: химические вещества в воздухе стимулируют сигналы, которые мозг интерпретирует как запахи
Обоняние называется обонянием. Он начинается со специализированных нервных рецепторов, расположенных на волосовидных ресничках в эпителии в верхней части носовой полости. Когда мы нюхаем или вдыхаем через нос, некоторые химические вещества в воздухе связываются с этими рецепторами. Это запускает сигнал, который проходит вверх по нервному волокну через эпителий и кость черепа выше к обонятельным луковицам. Обонятельные луковицы содержат тела нейронов, которые передают информацию по черепным нервам, являющимся продолжением обонятельных луковиц. Они посылают сигнал по обонятельным нервам в обонятельную область коры головного мозга.
5. Дом вкусовых рецепторов: язык — главный орган вкуса
Что это за маленькие бугорки на кончике языка? Они называются сосочками. Многие из них, включая желобовидные сосочки и грибовидные сосочки, содержат вкусовые луковицы. Когда мы едим, химические вещества из пищи попадают в сосочки и достигают вкусовых рецепторов. Эти химические вещества (или вкусовые вещества) стимулируют специализированные вкусовые клетки внутри вкусовых рецепторов, активируя нервные рецепторы. Рецепторы посылают сигналы к волокнам лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. Эти нервы передают сигналы в продолговатый мозг, который передает их в таламус и кору головного мозга.
Что состоит из миллиардов отдельных частей, триллионов соединений, весит около 1,4 кг и работает на электрохимической энергии? Если вы догадались о миникомпьютере, вы ошиблись. Если вы догадались, что это человеческий мозг, вы правы! Человеческий мозг: масса бело-розовой ткани, которая позволяет вам ездить на велосипеде, читать книгу, смеяться над шуткой и запоминать номер телефона вашего друга. И это только для начала. Ваш мозг контролирует ваши эмоции, аппетит, сон, частоту сердечных сокращений и дыхание. Ваш мозг — это то, кто вы есть, и все, чем вы будете.
Удивительный мозг сравнивали со многими различными объектами и устройствами — от паутины до часов и телефонного коммутатора. Сейчас люди любят сравнивать его с компьютером. Действительно ли ваш мозг похож на металлический ящик, который гудит на вашем столе? Давайте посмотрим на сходства и различия между ними.
Переход к источнику
Компьютеру и мозгу нужна энергия. Подключите компьютер к розетке, нажмите кнопку, и он получит необходимую для работы мощность. Вытяните вилку, и он выключится. Ваш мозг работает по-другому. Он получает энергию в виде глюкозы из пищи, которую вы едите. Ваш рацион также содержит необходимые вещества, такие как витамины и минералы, для правильной работы мозга. В отличие от компьютера, у вашего мозга нет выключателя.Даже когда вы спите, ваш мозг активен.
Хотя компьютеры и мозг питаются от разных типов энергии, они используют электрические сигналы для передачи информации. Компьютеры посылают электрические сигналы по проводам на управляющие устройства. (Ваш мозг также посылает электрические сигналы, но он посылает их через нервные клетки, называемые нейронами. Сигналы в нейронах передают информацию другим нейронам и управляют железами, органами или мышцами.
Существуют фундаментальные различия в способах передачи информации через электрические цепи в компьютере и через нервные клетки в вашем мозгу. Когда компьютер включен, электрические сигналы либо достигают частей машины, либо нет. Другими словами, компьютер использует переключатели, которые либо включены, либо выключены. В нервной системе нейроны не просто включены или выключены. Отдельный нейрон может получать информацию от тысяч других нейронов. Область, в которой информация передается от одного нейрона к другому, называется синапсом. Небольшая щель между нейронами находится в области синапса. Когда информация передается от одного нейрона к другому, молекулы химических веществ («нейротрансмиттеров») высвобождаются из концов одного нейрона. Нейротрансмиттеры проходят через щель, чтобы достичь принимающего нейрона, где они прикрепляются к специальным структурам, называемым рецепторами. Это приводит к небольшому электрическому ответу в принимающем нейроне. Однако этот небольшой ответ не означает, что сообщение будет продолжено. Помните, что принимающий нейрон может получать тысячи слабых сигналов во многих синапсах. Только когда общий сигнал от всех этих синапсов превысит определенный уровень, будет сгенерирован сильный сигнал («потенциал действия»), и сообщение продолжится.
Форма. . .и функция
Несмотря на различия в способах передачи сообщений по проводам и нейронам, компьютеры и мозг выполняют много схожих функций. Например, оба могут хранить воспоминания — компьютеры делают это на чипах, дисках и компакт-дисках, а мозг использует нейронные цепи по всему мозгу. И компьютеры, и мозг можно модифицировать для выполнения новых задач. На компьютеры можно установить новое оборудование и программное обеспечение для добавления дополнительной памяти и программ. Мозг постоянно модифицируется и может узнавать что-то новое. Мозг иногда может перепрограммировать себя, когда это необходимо! Например, после некоторых видов травм головного мозга неповрежденная мозговая ткань может взять на себя функции, ранее выполнявшиеся поврежденным участком. Я бы хотел увидеть, как компьютер перемонтирует сам себя после отказа жесткого диска!
Компьютеры и мозг способны отслеживать свое окружение и реагировать поведением, чтобы манипулировать окружающей средой. Датчики, подключенные к компьютерам, могут измерять температуру, влажность и уровень освещенности. Компьютеры можно запрограммировать на управление обогревателями, освещением и другим оборудованием в ответ на получаемую информацию. Ваш мозг также связан с датчиками или рецепторами в ваших глазах, ушах, носу, рту и коже. Ваш мозг может реагировать на сенсорную информацию автоматически (например, заставляя ваше тело дрожать, когда очень холодно), или это может заставить вас изменить свое поведение. Например, если в комнате слишком холодно, ваш мозг может посылать сигналы мышцам, чтобы заставить вас перейти в более теплое место или надеть свитер.
Хрупкое содержимое внутри вашего компьютера защищено твердой обложкой. Ваш череп выполняет аналогичную функцию для вашего мозга. Тем не менее внешние и внутренние компоненты компьютеров и мозгов подвержены повреждениям. Если вы уроните свой компьютер, заразите его вирусом или оставите его включенным во время сильного скачка напряжения, ваша драгоценная машина, скорее всего, отправится в ремонтную мастерскую. После замены поврежденных частей или устранения повреждений, вызванных вирусом, ваш компьютер будет как новый. К сожалению, мозги не так просто восстановить. Они хрупкие, и нет запасных частей для восстановления поврежденной мозговой ткани. Однако у людей с повреждениями головного мозга и неврологическими расстройствами появляется надежда, поскольку ученые изучают способы пересадки нервных клеток и восстановления поврежденного мозга.
БОЛЬШАЯ разница
Без сомнения, самая большая разница между компьютером и вашим мозгом заключается в сознании. Хотя вам может быть трудно описать сознание, вы знаете, что находитесь здесь. У компьютеров нет такой осведомленности. Хотя компьютеры могут выполнять невероятные вычислительные операции с поразительной скоростью, они не испытывают эмоций, мечтаний и мыслей, которые являются неотъемлемой частью того, что делает нас людьми. По крайней мере, пока! Текущие исследования в области искусственного интеллекта направлены на развитие эмоциональных способностей компьютеров и роботов. (Подробнее об этом см. в январском выпуске журнала ODYSSEY за 2001 г.)
В марте месяце люди во всем мире будут отмечать Неделю знаний о мозге (BAW).Во время BAW студенты, преподаватели и ученые по всей стране будут использовать свой мозг, чтобы поделиться знаниями о самой удивительной, сложной и загадочной структуре во Вселенной. Так что напрягите мозги и прочитайте этот выпуск ODYSSEY. Это отличный способ начать.
Читайте также: