Точное расположение этих областей не так важно для нашего обсуждения; главное – получить общее понимание. Кроме того, поверхностный контур мозга отличаются значительной вариабельностью – по крайней мере не меньшей, чем у формы носа у людей. Эксперты также расходятся во мнениях относительно их правильного наименования.
23
Представление Цао об этом механизме немного отличается от общепринятого. Опираясь на некоторые прямые доказательства, Цао считает, что мозг измеряет значительное число (50) параметров лица – расстояние между глазами и т. д. – и затем объединяет их, чтобы получить отличительную сигнатуру этого конкретного лица. В настоящее время более распространено мнение, что этот механизм менее детерминирован, как описано в главах 10 и 11.
24
Карл Лешли (1890–1958), один из первопроходцев в области нейронаук, интересовался, в частности, взаимосвязью структуры мозга и поведения. Он провел длинную серию экспериментов, пытаясь установить связь между областями мозга и памятью – так называемый след памяти, который Ричард Симон назвал энграммой. Лешли был научным руководителем и близким другом Хебба, и его работы легли в основу теории Хебба. Результаты своих исследований Лешли обобщил в классическом эссе: Lashley, K. S. (1950), “In search of the engram”, in
25
В 1970-е гг. вокруг этой проблемы бушевали жаркие споры. Главные дебаты велись между нативистами – Хьюбелом и Визелем, которые считали, что связи между рецептивными полями запрограммированы природой, и эмпиристами, которые, как и Дональд Хебб, были убеждены, что эти связи в значительной мере зависят от зрительной стимуляции. В одной из статей Хьюбел и Визель утверждали, что избирательность в отношении ориентации у обезьян присутствует от рождения, тем самым опровергая теорию Хебба о том, что обнаружение линий осуществляется сформированными на основе опыта клеточными ансамблями. Однажды я видел краткую – если не сказать грубую – записку Хьюбела Хеббу по этому поводу. Исследования на макаках показали, что у очень молодых животных, еще не получивших значимого зрительного опыта, а также у животных, выросших в среде без линий и контуров, в первичной зрительной коре V1 присутствуют избирательные к ориентации клетки. Все это приуменьшило ценность теории Хебба. Однако в этом случае Хьюбел, который был прав во многих вещах, похоже, ошибался. Вскоре было установлено, что такое предпочтение к ориентации показывает очень небольшое количество клеток, причем не у всех видов макак, и эти клетки имеют гораздо меньшую остроту восприятия по сравнению с нормальными. См.: Espinosa, J. S., and Stryker, M. P. (2012), “Development and plasticity of the primary visual cortex”,
26
Этот рассказ основан на личных воспоминаниях автора, а также на его личных беседах с Дональдом Хеббом, состоявшихся в Честере, Новая Шотландия, в августе 2016 г. Биографические сведения о Хеббе см.: Hebb, D. O. (1980), “D. O. Hebb”, in Lindzey, G. (Ed.)
27
Рассказ основан на личных воспоминаниях автора и книге Сейновски об истории искусственного интеллекта: Sejnowski, T. (2018),
28
От CAPTCHA – англ. Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart – полностью автоматизированный публичный тест Тьюринга для различения компьютеров и людей. –
29
Обычно в качестве капчей используют искаженные изображения букв, которые легко распознаются людьми, но для компьютеров представляют серьезную проблему. В последнее время с этой целью стали также использоваться фотографии – например, набор фотографий автобусов, частично закрытых различными предметами, с инструкцией, содержащей просьбу сосчитать количество автобусов. Между хакерами и разработчиками капчей ведется непрерывная «гонка вооружений».
30
В компьютерном зрении признаки, обнаруживаемые на этом этапе, иногда называются априорными. Они основаны на предыдущем опыте распознавания важных классов событий в данной среде. Такие признаки могут просто вводиться в машину или же выделяться посредством машинного обучения. Интересно, что раньше считалось, что всегда лучше задать эти предварительные данные, чтобы уменьшить количество работы, которое нужно проделать компьютеру, – если они нам известны, почему бы не сообщить их алгоритму заранее? Но, как ни странно, впоследствии были получены доказательства того, что гораздо эффективнее позволить алгоритму самому, при помощи машинного обучения, выделить интересующие его признаки.
31
В общих чертах: интернейроны сетчатки с большими рецептивными полями – горизонтальные и большие амакриновые клетки – собирают сигналы о яркости с довольно обширного участка сетчатки и затем «вычитают» соответствующий коэффициент яркости из сигнала, который передается от фоторецепторов к ганглионарным клеткам. Есть и другие механизмы как быстрой, так и долговременной адаптации, которые действуют в наружном и внутреннем слоях сетчатки. Например, под воздействием яркого света фоторецепторные клетки снижают свою чувствительность. Амакриновые клетки во внутреннем слое сетчатки непосредственно участвуют в регулировании ответа ганглионарных клеток.
32