home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / bit / listserv / csgl / 600 next >
Encoding:
Text File  |  1992-07-21  |  11.0 KB  |  202 lines

  1. Comments: Gated by NETNEWS@AUVM.AMERICAN.EDU
  2. Path: sparky!uunet!darwin.sura.net!ukma!psuvax1!psuvm!auvm!BEN.DCIEM.DND.CA!MMT
  3. Message-ID: <9207212233.AA04570@chroma.dciem.dnd.ca>
  4. Newsgroups: bit.listserv.csg-l
  5. Date:         Tue, 21 Jul 1992 18:33:21 EDT
  6. Sender:       "Control Systems Group Network (CSGnet)" <CSG-L@UIUCVMD.BITNET>
  7. From:         mmt@BEN.DCIEM.DND.CA
  8. Subject: Re: More catching up
  9. Lines: 191
  10.  
  11. [Martin Taylor 920721 17:30]
  12. (Bill Powers 920719.0800)
  13.  
  14. We were disconnected from the Internet for a couple of days, and have just
  15. been reconnected.  Nothing I posted since (including) Saturday 18 July has
  16. shown up here, and I don't know whether it got out.  I suspect it did, from
  17. some comments in what Bill and Rick wrote.  If so, it probably bounced back
  18. to the Mail Server.  I hope it returns some day, for my HyperCard stacks, if
  19. nothing else.
  20. =====================
  21.  
  22. >To lump the CNS hierarchy with the biochemical one is to ignore time-scales
  23. >and relationships to the immediate world of the senses. It is the CNS
  24. >hierarchy that produces the overt behavior of organisms and our own ability
  25. >to observe and make sense of that behavior.
  26.  
  27. Well, this gives me a perfect intro to a paper I was going to mention anyway:
  28. Behavioral Hypothermia and Survival of Hypoxic Protozoans Paramecium
  29. caudatum, by Gary M. Malvin and Stephen C. Wood, Science, 13 March 1992, 255,
  30. pp1423-1425.
  31.  
  32. Malvin and Wood start from the proposition that hypothermia is believed to
  33. be a protection agains reduced oxygen conditions (hypoxia), and that many
  34. species there is either a behavioural response or a physiological response
  35. that cools the organism if it gets hypoxic.  "In mammals, hypoxia induces
  36. hypothermia by decreasing heat production and increasing heat loss.  In
  37. ectotherms [I think that means lizards, insects, and the like. MMT], hypoxia
  38. induces behavioral selection of a lower ambient temperature."
  39. (Right there is a suggestion that control can transfer between CNS and non-CNS
  40. modes over an evolutionary time scale.)
  41.  
  42. M&W wanted to see whether an organism without a nervous system would control
  43. its temperature differently as a function of depressed oxygen levels. They
  44. chose a single-celled protozoan.  "Two specific hypotheses were tested (i)
  45. Hypoxia causes paramecia to select a lower temperature in a thermal gradient,
  46. (ii) survival of hypoxic paramecia is increased at lower temperatures."
  47. Both hypotheses proved true.
  48.  
  49. I do not see where your reference level comes from for segregating effects
  50. that act solely through the CNS from effects that occur by other media.
  51. CNS events can affect physiological states directly, and vice-versa.  Why
  52. should the systems have to be considered as separate.  Applying your own
  53. criteria of faithfulness to what is observed in life, I would have thought
  54. that separating CNS and biochemistry into two systems would have been difficult
  55. for you.  The Paramecium exerts behavioural control of an intrinsic variable
  56. without a CNS.  Pre-mammals presumably used behavioural regulation of
  57. temperature, as lizards now do. Mammals developed physiological means to
  58. do the same thing.  The controlled percept is the same.  Isn't it easier
  59. to imagine that we added a physiological ability to a bahavioral ability
  60. that we continue to use, within a single hierarchy rather than to imagine that
  61. we developed a new ability in a separate hierarchy to duplicate an ability
  62. we had anyway?
  63.  
  64.  
  65. >When you say that no controlled variables have meaning to the behaving
  66. >systems, you commit a peculiar reductionistic contortion, using knowledge
  67. >and meaning to deny knowledge and meaning. Isn't meaning one of the
  68. >phenomena we're trying to explain in terms of the organization of a complex
  69. >system? Don't higher systems perceive, and even think about, information
  70. >contained in the signals arising from lower-level systems, thus giving
  71. >meaning to these lower-level processes?
  72.  
  73. I suspect we are talking at cross-purposes here.  I think of an ECS as dealing
  74. only with neural currents or similar measurable variables.  Within the ECS
  75. they don't have meaning..."An ECS has to do what an ECS has gotta do."  Whether
  76. the perceptual input functions of high-level ECSs themselves "perceive, and
  77. even think about, information contained in the signals arising from lower-level
  78. systems" is, I think irrelevant.  Maybe they do, maybe they don't.  What would
  79. it mean to the ECS if they did?  It wouldn't change the result that a perceptual
  80. value must be compared to a reference value and the resulting error
  81. transformed into an output that is distributed the ECS knows not where.
  82.  
  83. > How is it that an intrinsic
  84. >variable, which represents the internal state of the organism, can lead to
  85. >effects that alter the details of the way the organism controls variables
  86. >external to the organism? This, not control of local conditions by local
  87. >action inside the organism, is the heart of the problem of reorganization.
  88.  
  89. I agree, except that I am not convinced that one has to go beyond control
  90. of local conditions to obtain the systemic result.
  91.  
  92. > I want to explain how this kind of
  93. >reorganization can work on any level in the hierarchy, regardless of the
  94. >cause of the error, so that a child can learn to add 2 and 2 as a way of
  95. >alleviating chronic physical discomfort, or can learn to exercise and build
  96. >up muscles as a way of doing the same thing.
  97.  
  98. Yep, that's what I am getting at.  I can see how my system would do that, though
  99. I haven't modelled it, and my experience with the time-bomb in the hierarchy
  100. leads me not to trust intuition too far.  But I can't see how yours would do
  101. it for the reasons already discussed. Any way you get out of the degrees of
  102. freedom problem (at least so far proposed) strikes me as Ptolemaic.
  103.  
  104. >I resist the pressure, which comes not just from you but from large
  105. >segments of modern science, to search for global generalizations that will
  106. >wrap up the grand principles of behavior as Einstein expressed the
  107. >principles of General Relativity in four simple (-looking) equations.
  108.  
  109. Maybe so, but I think you failed in this resistance some 40 years ago.  I
  110. think that you have indeed produced a "grand principle of behaviour," perhaps
  111. the principal principle.  All else is symmetry-breaking, and the specification
  112. of the specific symmetries that have been broken.
  113.  
  114. > True generalizations, I believe, arise from considering
  115. >details, not generalities. And even the best of them eventually fail and
  116. >must be modified.
  117.  
  118. Probably true.  All scientific laws are provisional descriptions.  But they
  119. are helpful descriptions unless they guide us away from even more helpful ones.
  120. Failure is relative.
  121.  
  122. ==================
  123. On my commentary with respect to Allan Randall's posting...
  124.  
  125. >>I suspect Allan was getting more at the question of whether a group of
  126. >>ECSs at a level can act as a population vector ...
  127. >
  128. >Not in a way that specifically controls the vector rather than one variable
  129. >contributing to it (see my post of yesterday).
  130. >
  131. >>... "given that we have sensors only for THIS red, THIS green, and THIS
  132. >>blue, how is it that we can control for a pretty close match to a wide
  133. >>range of blends."
  134. >
  135. >The obvious answer to this penetrating question is not very satisfactory to
  136. >me. In simplistic terms, the target color has to be remembered (all three
  137. >components, in different control systems), and then each remembered value
  138. >must be reproduced by varying the individual color dimensions. My biggest
  139. >problem with this explanation is that I don't experience colors in terms of
  140. >their trichromatic components, but simply as whatever colors they are.
  141. >Another problem is that people can compare two colors and pronounce them
  142. >similar or different (hearking back to a previous conversation).
  143.  
  144. (I don't quote your "more pregnant" solution, because it goes off in a different
  145. direction that is unaffected by the following comment.)
  146.  
  147. The core of my question, and of my interpretation of Allan's, has to do with
  148. the concept of "coarse coding."  Coarse coding is a very important principle
  149. that we seem to use a lot, all the way from the retina (which uses it both in
  150. space and in colour) to the motor systems.  The colour system is probably the
  151. simplest to describe, but the concept applies in multidimensional spaces
  152. equally well.  We have in our retinas three types of cone, all of which respond
  153. to light over a wide range of frequencies.  Call them R, G, and B.  Forget
  154. B for the moment.  The sensitivities of R and G vary across frequency, R
  155. being most sensitive to a colour we might call orange, and G to a yellow-green.
  156. But we can make exquisite discriminations over a wide range of frequencies
  157. because anywhere between green and red the ratio of the R cone outputs to the
  158. nearby G cone outputs depends strongly on the frequency. We perceive some
  159. function of this ratio as a colour.  For bluer colours, and for non-spectral
  160. hues, the B cones come into play, and we use the ratios among all three--or
  161. more correctly, between the B and the sum of R and G.
  162.  
  163. In general, coarse coding depends on there being a set of detectors each of
  164. which is most sensitive to some specific values of some features that can have
  165. a continuum of values. These would be the perceptual outputs of some ECSs
  166. (i.e. the outputs of their perceptual input functions).  The ranges of values
  167. to which these detectors are appreciably sensitive overlap substantially,
  168. and a subsequent system can obtain precise information about the location of
  169. some entity in the feature space by deriving ratios among the outputs of the
  170. detectors.  The resolution that can be obtained by this procedure can be
  171. much greater than the grain of the detector centres in the feature space.
  172.  
  173. Coarse coding is very robust against loss of a detector (even in the colour
  174. system, a person missing one of the ayatems still can work reasonably well
  175. with the other two), as well as giving fine possibilities for control.  It
  176. is at the heart of my porposal that coordination be considered an emergent
  177. of the hierarchy--that no single ECS actually controls a specific percept
  178. at any level, though each acts as if it does.
  179.  
  180. This is different from the notion of a vector representing the multiple
  181. features of a percept, since in coarse coding the detectors all represent
  182. different central values of the same features.  I have tried to distinguish
  183. three ways ECSs can relate within a level, based on their connections at
  184. lower levels: conflict, cooperation, and coordination. (I'm not sure I have
  185. done it on this mailing list, but it is in the current draft of the Paris
  186. paper, which is still not finished.)
  187.  
  188. >I can't visualize "recurrent reference connections." What does that mean?
  189.  
  190. I was thinking within a level, if the output of ECS A contributed to the
  191. reference level of ECS B (even indirectly) and vice-versa.  Such connections
  192. do not exist within your scheme, but there are all these little niggly bits
  193. of data that suggest it might happen among percepts.  If it did, then it
  194. should be expected among references, too.  All I wanted to say was that we
  195. can't rule it out, even if we don't want to think about it yet.
  196.  
  197. Best for the Durango meeting.  Durango was featured on the front page of the
  198. Travel section of the Toronto Globe and Mail on Saturday.  Sounds like a
  199. nice place, if somewhat touristy.  Wish I could come.
  200.  
  201. Martin
  202.