Max Home IndustryЕсли вы изучали искусственный интеллект, психологию или неврологию, имена Хьюбел и Визель станут частью вашего фона. Они открыли, как нейроны действуют как детекторы функций, и предоставили фон для нашего первого понимания того, как работает мозг.
Еще в 1958 году мы не знали, что делают нейроны. Мы знали, как отдельные нейроны реагируют на входные сигналы — они ничего не делают, пока не будет достигнут порог, когда они испускают серию импульсов. Мы не знали, как нейроны могут работать вместе для обработки данных.
Нейрофизиологи Торстен Визель и Дэвид Хьюбел решили выяснить. Они поместили тонкие электроды в зрительные нервы кошки и показали ей движущуюся точку на проекционном экране, записывая импульсы, исходящие от нейронов. Как бы они ни искали, ничего не нашли. Затем один из слайдов проекции с нарисованной точкой был перемещен слишком далеко и его край проецировался на экран — нейроны кошки начали реагировать. Они нашли простой детектор движущегося края.
Открытие показало, что первые нейроны зрительной коры не реагируют на сложные стимулы, такие как черная точка, а реагируют на более простые функции, такие как края. В ходе исследования они обнаружили простые нейроны, которые срабатывают, когда линия под определенным углом присутствует в поле зрения, и сложные нейроны, которые срабатывают, когда присутствует движущаяся под этим углом линия. Стало ясно, что существует иерархия функций, от простых до сложных, которые извлекались по мере того, как нейронная система обрабатывала данные.
Сейчас это может показаться очевидным, но в то время это было наше первое представление о том, как нейронные сети обрабатывают данные. Если вы посмотрите сегодня на искусственную нейронную сеть, она, похоже, тоже изучает слои функций, которые становятся все более сложными по мере продвижения вверх по уровням.
В течение следующих нескольких лет Хьюбел и Визель усовершенствовали карту зрительной коры и обнаружили, что она организована в узкие столбцы клеток, организованных по принципу доминирования и ориентации глаз. Они также изучили новорожденных животных и обнаружили, что структура уже существует, то есть нейронные цепи уже настроены для основных реакций.
Хьюбел и Визель были удостоены Нобелевской премии в 1981 году за работу по изучению доминирования глаз, которая нашла применение при лечении дефектов зрения у детей.
Теперь они были удостоены премии «Золотой гусь 2015». Если вы никогда не слышали об этой награде со странным названием, стоит сказать, что она была учреждена в 2012 году как своего рода противоядие от награды «Золотое руно», присуждаемой за растрату федерального финансирования. Многие научные эксперименты, которые на первый взгляд не имели практического применения, стали целью Золотого руна. С другой стороны, награда «Золотой гусь» направлена на выявление случаев, когда оказывается, что деньги были потрачены не зря.
Цитата из Golden Goose заканчивается:
«Благодаря промаху, когда кошки смотрели изображения на экране, появились более эффективные методы лечения детских расстройств зрения и обучение компьютеров обработке изображений — это мощный пример того, как наука может продвигать общество самым неожиданным образом».
Это убедительно?
Отнюдь не интуитивная интуиция, это решимость Хьюбела и Визеля понять основные способы работы мозга, которые, по-видимому, ответственны за их открытия. Приписывать все это «промаху», похоже, строит неверную научную мифологию.
Торстен Визель и Дэвид Хьюбел в 1981 году