home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / comp / ai / 3176 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-08-21  |  27.4 KB

  1. Xref: sparky comp.ai:3176 comp.theory.self-org-sys:103
  2. Newsgroups: comp.ai,comp.theory.self-org-sys
  3. Path: sparky!uunet!mcsun!fuug!kiae!relcom!usenet
  4. From: pvad@ekoram.msk.su (Vadim I. Potapov)
  5. Subject: (1/3)REPORT: Neuroenergetic concept of intelligence
  6. Message-ID: <AAp7Ubgyu5@ekoram.msk.su>
  7. Lines: 480
  8. Sender: news-service@kiae.su
  9. Reply-To: pvad@ekoram.msk.su
  10. Organization: Financy Investment Corporation ECORAMBURS
  11. Date: Sat, 22 Aug 92 09:42:59 +0300
  12.  
  13. NEUROENERGETIC CONCEPT OF INTELLIGENCE
  14. L.B.Emelyanov-Yaroslavsky, V.I.Potapov
  15. Address: Chair of Theoretical Mechanics
  16.          Machines & Tools Institute (STANKIN)
  17.          3A, Vadkovsky per., Moscow 101472, USSR
  18. E-mail: pvad@ekoram.msk.su
  19.         pvad@gate.dialnet.msk.su
  20.         Vad.Potapov@p16.f37.n5020.z2.fidonet.org
  21.  
  22. Abstract.
  23. A brief description of neuroenergetic concept of intelligence
  24. is given. The concept is based on some biological premises and
  25. on expedient self-organization idea. The concept permits to
  26. describe the higher function of brain in a constructive manner
  27. and may be used both in technics and in biology.
  28.  
  29. 1 Introduction
  30.      The subject of this paper is the logic of internal
  31. organization of a certain neuronal automaton, which permits
  32. valuable interpretation of emotional and intellectual sides of
  33. human brain activity. Some aspects of automaton's functioning
  34. were simulated on computer, and obtained results confirm the
  35. capacity for work of hypotheses supposed. Due to the lack of
  36. place, the concept will be described in a very compressed
  37. manner. Some hypotheses may seem controversial enough,
  38. nevertheless such a union of hypotheses provides self-
  39. organization and interesting integral properties of automaton,
  40. and must be evaluated from those positions. Many properties of
  41. automaton are borrowed from the live Nature. To emphasize this,
  42. an element of automaton further will be called a "neuron".
  43.  
  44. 2 Spike in neuron is necessary for neuron itself
  45.      The stability of dead matter is provided by the strength of
  46. internal bonds, while the stability of a live one is provided by
  47. repair works. Any live unit permanently repairs itself, spending
  48. some matter and energy. If the lack of matter and energy for
  49. repair will take place, then a live unit will die. Such a model
  50. of the oscillating live unit was considered in (Emelyanov-
  51. Yaroslavsky, Potapov 1992a). In accordance with this model the
  52. spike in a neuron is understood as an intensive repair state.
  53. The neuron has two main properties: (1) growing old and (2) an
  54. ability to renew itself by means of spikes. The neuron is
  55. characterized by its age theta, which grows in the rest state
  56. and decreases at spikes. Age theta defines feed, needed by the
  57. neuron per unit of time (energy consumption g), and neuron's
  58. excitability threshold P0, which is equal to external
  59. excitation, sufficient for the transition of neuron into the
  60. spike state. The main shape of dependencies g(theta) and
  61. P0(theta) is shown in fig.1. One can see in fig.1, that there is
  62. a certain critical age thetac, above which both g and
  63. excitability of the neuron begin to increase rapidly. The neuron
  64. has a certain internal energy reserve H, and its exhausting
  65. involves the death of the neuron. The magnitude of H and the
  66. rate of its variation define neuron's "self-feeling", which
  67. influences on the excitability of a certain neuronal set by
  68. means of "field-like" interaction.
  69.      The neuron can stay in one of the two states: rest and
  70. transitory state of spike. During spike the energy consumption
  71. significantly increases, but due to decrease of theta overall
  72. energetic effect of spikes may be positive: at a prolonged time
  73. interval an integral energy consumption will be decreased.
  74. External energy feed for the neuron is limited, therefore
  75. neurons are forced to solve the consumption minimization
  76. problem. The way of solution of this problem is the generation
  77. of spikes, that can be expressed by the following thesis: "spike
  78. in a neuron is necessary for the neuron itself, not for the
  79. brain on the whole". The means of solution of this problem is
  80. the functioning of interneuron links, creating conditions for
  81. the mutual stimulation of spikes.
  82.  
  83. 3 Optimal spike generation frequency
  84.      Spike in the neuron is a probabilistic event: excitability
  85. of neuron lambda0=1/P0 corresponds to the probability of a
  86. single spike appearance per unit of time. Besides theta, lambda0
  87. depends on other factors, and they altogether may cause
  88. lambda0>>1, that turns neuron into the threshold element.
  89. Conditions of spikes generation can be conveniently considered
  90. on the plot of dependence of neuron's dynamic threshold Pd on
  91. time tau, passed from the last spike instant. Dependence Pd(tau)
  92. is well-known in neurophysiology and is shown in fig.2. Pd
  93. varies in a broad limits on a very small time interval, during
  94. which the values of other factors, influencing neuron's
  95. excitability, practically do not vary, therefore the second and
  96. succeeding spikes in the series of spikes may be considered as
  97. threshold events. Spike takes place at the fulfillment of
  98. condition W>=P0+Ps+Pd, where W is the excitation potential, that
  99. is the result of spatio-temporal summation of influences on
  100. neuron from excitatory and inhibitory links, and Ps is the
  101. static threshold, which accounts for the influence of preceding
  102. spikes. If potential W is equal to small value W1, then after
  103. the first random spike the neuron will begin to generate spikes
  104. with the time interval tau1, i.e. will generate at low frequency
  105. (LF) 1/tau1 in the exaltation phase. At the great potential
  106. value W2 the neuron will generate at high frequency (HF) 1/tau2
  107. in the phase of deep refractoriness. As long as every spike
  108. decreases neuron's age theta, variation of tau will vary an
  109. energetic price of decrease of theta. It has been shown by
  110. authors previously, that there is a certain optimal time tauopt,
  111. which provides a minimal energetic cost. Parameters of the model
  112. can be selected by such a way, that tauopt would be in the
  113. region of deep refractoriness with the aim of creation of
  114. conditions for the self-organization of the automaton: the most
  115. natural and easy generation mode in the exaltation phase is
  116. energetically unprofitable, while neuron can't itself reach the
  117. frequency of generation nuopt=1/tauopt and therefore must
  118. interact with other neurons. The tendency to the generation at
  119. optimal frequency is provided by the optimal learning rule
  120. (Emelyanov- Yaroslavsky, Potapov 1992a), whose central idea is
  121. expressed by formula Drho[i][j]=nu[i](nuopt-nu[j]), where
  122. rho[i][j] is the conductivity of an excitatory link from i-th to
  123. j-th neuron.
  124.      It is important for the completeness of the concept, that
  125. besides generation at nuopt the neuron has one more
  126. energetically profitable working mode: random spikes with
  127. intervals, much greater than time taue, which corresponds to the
  128. minimum of Pd.
  129.  
  130. 4 Sleep and awaking
  131.      The automaton self-organizes from an unorganized neural set
  132. owing to the formation of a network by means of excitatory and
  133. inhibitory links, creating conditions of mutual aid for the
  134. solving of the problem to decrease both theta and overall energy
  135. consumption. The first ability, appearing in the automaton, is
  136. the ability to sleep. The sleep is a self-organization and
  137. functioning of a big neuronal mutual aid groups (MAG's), which
  138. form a cyclic queue for the renewal. MAG is the subset of the
  139. neural network, which has not any internal inhibitory links. The
  140. renewal is the HF- generation of the MAG neurons due to the
  141. excitatory links between them, which finishes owing to the rise
  142. of Ps as a result of generation. Due to the inhibitory links, a
  143. strong inhibitory relations are set between MAG's, so that
  144. working MAG does not permit to begin work for succeeding MAG,
  145. until it stops HF- generation. As a result of the repeated
  146. circulation of queue, the deep renewal of all neurons takes
  147. place, i.e. theta decreases to such values, when spikes become
  148. impossible, then the queue is destroyed and automaton switches
  149. to the awaking state.
  150.      In the awaking state theta rises until the moment, at
  151. which, due to decrease of P0, the density of spontaneous spikes
  152. becomes sufficient for the formation of a new queue of MAG's. It
  153. is very difficult to form a queue, because at the instant of
  154. falling asleep the energy consumption of neurons is much greater
  155. than the feed, and the value of reserves must be sufficient for
  156. falling asleep and for the first phase of sleep, until energy
  157. consumption g(theta) decreases.
  158.      Thus, the problem of automaton to exist is turned into the
  159. problem of accumulation of reserves, sufficient for the
  160. organization of the next sleep. Awaking state has two phases: a
  161. phase of excessive feed at low theta values and a phase of
  162. insufficient feed just before falling asleep. One can accumulate
  163. valuable reserves at limited feed, i.e. to decrease overall
  164. energy consumption even more, by prolongation of excessive feed
  165. phase by a way of slowing down of neurons' growing old by means
  166. of stimulation of random spikes. For such stimulation an
  167. external excitation, i.e. the existence of receptors, is
  168. necessary. Some results of simulation of such self-organization
  169. in the automaton are described in (Emelyanov-Yaroslavsky,
  170. Potapov 1992b). It is important for the further discussion, that
  171. there exists a certain optimal value of external noisy
  172. excitation, permitting to decrease overall energy consumption
  173. significantly. Neuroenergetic concept of intelligence is the
  174. presentation of intelligent and emotional properties of
  175. automaton as epiphenomena, i.e. as a consequence of solving the
  176. problem of search the noisy excitation sources.
  177.  
  178. 5 Active memory
  179.      It is well-known, that neural networks can realize an
  180. associative memory function. In the neuroenergetic concept a
  181. dynamic associative memory self-organizes in the form of
  182. hierarchical structure of neuronal ensembles of various
  183. modality. Neuronal ensemble is a group of neurons, interlinked
  184. by strong excitatory links and having no inhibitory links
  185. inside, i.e. ensemble is a MAG with good conditions for the
  186. mutual stimulation of spikes. The first level ensembles (phoneme
  187. ensembles, PE's) correspond to the elements of alphabets, down
  188. to which an external situations of various modalities are being
  189. taken apart by automaton's input devices. PE's are an immediate
  190. source of noisy excitation for the whole neural network. Self-
  191. organization of hierarchical associative memory is described in
  192. (Emelyanov-Yaroslavsky, Potapov 1992b) and runs by the following
  193. scheme:
  194.      1. Neural network in awaking regime needs an optimal noisy
  195. excitation flow. PE, when generating, forms one portion of noisy
  196. flow. For the optimality of noisy flow the continuity of such
  197. portions is necessary.
  198.      2. The same modality PE's prevent each other to work due to
  199. existence of inhibitory links between them. Just worked PE
  200. creates in all others PE's the locked neurons - stoppers. Owing
  201. to the stoppers, PE, receiving excitation from the receptor
  202. system, can generate only at LF. To make pauses between HF-
  203. generations of PE's small enough, it is necessary to compensate
  204. inhibitory potentials on the stoppers by means of sending them
  205. additional excitatory potentials.
  206.      3. The main volume of the learned automaton memory consists
  207. of ensembles-words (EW's), correlated with objects and
  208. situations in the outer world. EW's are being formed when the
  209. phoneme chains of various modalities work due to objects and
  210. situations. Links between EW and PE's are shown on fig.3. The
  211. main moment in such a scheme is an existence of compensating
  212. excitatory links from EW to neurons-stoppers in PE's: by the
  213. moment of excitatory signal arrival at the PE from receptor
  214. devices the compensating potentials on stoppers must already
  215. take place. This statement is in fact the statement of
  216. foreseeing: the automaton guesses external influences, which are
  217. to come in the near future; EW, corresponding to the object,
  218. begins to work earlier, than the full influence from object will
  219. come. In other words, EW is started mainly by means of
  220. associative links from other ensembles, just have been worked:
  221. to provide the optimal noisy flow, the automaton should work, as
  222. a rule, in the "confirmation of expected" mode, otherwise it
  223. will quickly fall asleep.
  224.      4. EW is an element, having two active states. The first
  225. state (semi-active, S) - LF-generation in the exaltation phase.
  226. The state S is easily achievable, stable and very unprofitable:
  227. reserves H are being exhausted rapidly. EW in the state S we'll
  228. call the hotbed of excitation (HE). The second state (active, A)
  229. is the HF-generation in the refractoriness phase. The state A is
  230. a transitory one: due to the fast growth of Ps the self-locking
  231. takes place, i.e. transition to the rest state R (A->R). The
  232. state A is energetically profitable because of fast decrease of
  233. theta. When i-th EW is in the state A (A[i]), the PE's of i-th
  234. word are being started, that creates a good portion of noisy
  235. flow, and in the automaton's memory the i-th object image is
  236. being activated.
  237.      5. The work of memory is necessary for memory itself: when
  238. solving the problem of decreasing of theta for memory ensembles,
  239. the problem of optimal noisy flow formation is being solved, and
  240. the problem of autonomous behavior appears as a necessity to
  241. find or construct some external situations i, providing the
  242. activation excitation U for S[i] by scheme: S[i]+U->A[i]->R[i].
  243. Thus, internal automaton's problem to minimize energy
  244. consumption transforms into the problem to extinguish the
  245. hotbeds of excitation in memory.
  246.      6. The group of HE's {S[i]} in memory is an internal
  247. situation in memory, which presents a concretization of
  248. automaton's wish and compels the automaton to create an external
  249. situation, corresponding to the internal one, i.e.
  250. "extinguishing" it. The process of formation of HE's is the
  251. probabilistic events of transitions R[i]->S[i], which depend on
  252. excitabilities of EW[i]. Excitability of EW[i] can be increased
  253. by means of increase of internal EW[i] links conductivities.
  254. Such ensembles with raised excitability will be called the
  255. dominants. When EW[i] achieves the state A[i], the
  256. conductivities of internal links decrease and EW[i] ceases to be
  257. the dominant. The dominant can be formed from any EW[i], if it
  258. stays in the state S[i] for a long time, that corresponds to the
  259. statement regarding the object i: "underheared", "underlooked",
  260. "not understood". The problem of automaton's behavior in the
  261. external environment is a reflection of its internal problem to
  262. liquidate the dominants in memory.
  263.  
  264. 6 Emotional control
  265.      The automaton is a set of "live" units: neurons and
  266. neuronal ensembles, which must struggle for existence, are able
  267. to feel themselves and are in a keen competitive interrelations,
  268. because they have the single common and limited source of feed.
  269. For the turning of unordered neuronal set into the automaton,
  270. one should have a sole index of state for this set and also
  271. certain device, capable to forecast this state. The real way of
  272. solution of this task is the introduction of a critical element
  273. into the set, so that common motor means of the set are
  274. controlled only by this critical element. Such a "many into
  275. single" transformation one can imagine through the sore tooth,
  276. when the perception is defined only by a level of toothache, and
  277. behavior is aimed only to decrease this level. In the
  278. neuroenergetic concept the control of associative memory is
  279. organized on the basis of such critical element, called
  280. emotional center (EC).
  281.      EC is a subset of "ill" neurons, peculiarity of which is
  282. that they cannot form links and, therefore, cannot form MAG's.
  283. To decrease theta these neurons need regular influences from
  284. memory, which are being formed at HF-generation of PE. The
  285. continuous work of PE's, belonging to the same word, forms for
  286. EC a signal, which will be called an accord. The accord compels
  287. to work a part of neurons, having high excitability (i.e.
  288. theta>thetac), and "overthrows" them to the low theta region,
  289. where a neuronal batch is formed. The state of EC is defined by
  290. the shape of its neurons theta distribution. The number of
  291. neurons in the critical region and their positions define the EC
  292. demand of feed, i.e. the value of feed deficit, meeting by loss
  293. of internal reserves and directly defining the EC self-feeling.
  294.      Feed deficit (motor tone) modulates the main processes in
  295. the automaton: activity of memory, searching activity of
  296. receptor systems and the magnitude of motor strength. To do a
  297. valuable strenuous action, the automaton should carry out an
  298. emotional mobilization, i.e. should create a big neuronal batch
  299. in the critical region. EC self-feeling is identified with the
  300. self-feeling of whole automaton: feelings "badly", "painfully"
  301. are defined by value and by rate of growth of feed deficit in
  302. EC, while feelings "well", "pleasantly" are defined by the
  303. deficit decrease rate. The sole aim of automaton as an intact
  304. live unit, the aim, realized at the feelings level, is the
  305. optimization of self- feeling: maximization of "well" and
  306. minimization of "badly". Because feelings are defined mainly by
  307. the rate of deficit variation, then the stable states "well" and
  308. "badly" cannot exist, and "interest to life" is supported
  309. permanently.
  310.      Influences on EC from working PE (accords) form on the age
  311. distribution a compact groups of neurons, i.e. above mentioned
  312. neuronal batches. Depending on the magnitude of accords and time
  313. intervals between them the age distribution takes a shape of a
  314. certain relief, which moves toward the critical region and
  315. successively comes into it, creating the raised emotional tone
  316. states in the automaton. Neuronal batch in the critical region,
  317. creating a certain tonic "minus", asks the memory and external
  318. devices to send an accord, which would overthrow the batch in
  319. the small theta region. Thus, batches create a requests: at some
  320. instants they demand the accords with definite magnitudes. EC is
  321. a certain kind of dynamic rhythmic memory: a few influences are
  322. stored in the relief, generated by themselves, and a good
  323. agreement of newly appearing influences with the past ones,
  324. memorized in the relief, is required further. Not any sequence
  325. of accords can create an adequate relief in the EC, because
  326. there are some limitations, resulting from the properties of
  327. neurons, and defining the relationship of the sizes of batches
  328. and intervals between them, their shape and quantity in the
  329. period. External situations are in fact the various rhythmic
  330. influences, and therefore they are separated onto "good" and
  331. "bad" ones by their adequacy to the relief in EC. "Good"
  332. situations are such that create an adequate relief easily and
  333. quickly, and at the overthrowing of batches an emotional "plus"
  334. appears, while the "bad" situations act in the opposite manner.
  335. This means that for the automaton an aesthetic one is primary,
  336. and a pragmatic one is secondary.
  337.      At the tuning the relief in the drawing of external
  338. influences one uses a special property of the EC neurons - they
  339. can strongly vary their thetac value from normal position.
  340. Variation of thetac is an internal control loop in EC, working
  341. so that there would be neither very well nor very badly. When
  342. the critical region contains a lot of neurons and the overall
  343. state is bad enough, thetac moves to the right, decreasing the
  344. maximal "badly". By means of this the automaton's hope for the
  345. near arrival of accord and for the emotional detente is
  346. realized. When the number of neurons in the critical region is
  347. less than a normal value, thetac moves to the left. The velocity
  348. of thetac movement is controlled by special memory ensembles:
  349. the movement can be absent, and in this case the emotional
  350. tension will grow rapidly in the presence of the batch in the
  351. critical region, and can achieve a very great value. It was
  352. mentioned above, that the motor tone is formed from the
  353. emotional one, the great emotional tone is created by great
  354. batches, penetrating deeply into the critical region, while
  355. thetac is not moved aside. The velocity of thetac movement
  356. becomes small at the activation of the ensemble "necessarily".
  357. The meaning of this ensemble consists in the holding and
  358. increasing of unpleasantness in the form of a great feed deficit
  359. to transform it into the great motor or intellectual effort.
  360. Thus, emotional control turns into the will control, and the
  361. notions "necessarily", "want", "carefully" acquire a
  362. constructive interpretation.
  363.      The third peculiarity of EC neurons is their fast growing
  364. old. The rate of growing old defines the velocity of relief's
  365. movement and, hence, the internal paces of automaton and the
  366. temporal characteristics of external situations, which can be
  367. directly grasped by the automaton.
  368.      From the investigation of EC point of view, of a special
  369. interest is the "musical" problem: the obtaining of emotional
  370. culminations on the basis of coordination of EC properties and
  371. peculiarities of "sonic" influences to the automaton. In this
  372. case one can hope to obtain a constructive interpretations of
  373. mechanism, connecting the values of physiological constants with
  374. the general peculiarities of the opuses of the "composer".
  375. Having knowledges of this mechanism, one can try to tune up the
  376. physiological constants in such a way, that, for example,
  377. Tchaikovsky's music would lead to the formation of the greatest
  378. emotional culminations, then automaton's own opuses may become
  379. quite "tchaikovskian" ones.
  380.  
  381. 7 Dynamics of EC and memory relations
  382.      EC and memory interact so that they form together an
  383. oscillating system. EC modulates the activity of memory by its
  384. own self-feeling field, whose tension Q reflects the feed
  385. deficit and influences strongly on the events of formation and
  386. extinguishing of HE's. In the state "well" (great positive Q)
  387. one increases the probability of events R[i]->S[i], and in the
  388. state "badly" (great negative Q) one increases the probability
  389. of events S[i]->A[i]->R[i]. This is provided by supposing the
  390. dynamic threshold Pd dependent on Q: Pd(tau,Q)=Pd(tau)*eps(Q),
  391. where eps(Q)>0 is a monotonically increasing function.
  392. Dependence of Pd on Q is such that in the state "well" the
  393. spontaneous excitability of ensembles is increased due to the
  394. decrease of exaltation threshold, and at the same time
  395. refractoriness threshold grows, while in the state "badly" the
  396. process develops in the opposite direction. This is the basis of
  397. mechanism of memory activity modulation by self-feeling of EC.
  398. On the other hand, the state of the memory (i.e. the level of
  399. "badly" for memory, defined by the number n- of HE's) influences
  400. the value of EC neurons' thetac so that the greater is n-, the
  401. less is thetac and, hence, the greater is energy consumption and
  402. deficit and the worse is self-feeling.
  403.      Such interrelations between EC and memory promote the
  404. setting of oscillatory process: "well" in EC creates "badly" in
  405. memory, "badly" in memory creates "badly" in EC, "badly" in EC
  406. activates the automaton's work (perception, behavior,
  407. recollections); all this is directed to the extinguishing of
  408. HE's, i.e. to making of "well" in memory. "Well" in memory makes
  409. "well" in EC: the cycle is completed and the basis for the next
  410. cycle is formed. The automaton in the awaking state works in the
  411. mode of such cycles-paragraphs, i.e. periods with certain
  412. emotional and logical completeness. The scheme of a paragraph is
  413. shown on fig.4.
  414.      Any paragraph consists of three phases: (1) formation of
  415. internal problem (operative aim, wish) as a group of HE's; (2)
  416. solution of this problem - extinguishing of HE's by means of
  417. HF-generations, and (3) evaluation of the problem - definition
  418. of successity of its solution and correction for the future
  419. toward the satisfiability of wishes.
  420.      The first phase starts from the instant t0, when Q becomes
  421. positive. At the instant t1 the first HE is being formed (in the
  422. general case HE's may remain from preceding paragraph). At the
  423. interval [t1,t2] the probability of formation of new HE's due to
  424. the growth of Q is greater than possibility of extinguishing by
  425. events S[i]->R[i], which increases with the growth of n- and
  426. decrease of Q. At the interval [t2,t3] the number of HE's, newly
  427. being formed, is less than being turned off ones. After the
  428. instant t3 the events S[i]->R[i] become troubled, and the events
  429. S[i]->A[i]->R[i], needing the activation excitation U, become
  430. the main mean of extinguishing of HE's. The wish gets up at the
  431. moment t3 and is concretized by the composition of HE's group
  432. {S[i]}. The HE's group size at the instant t2 (maximal size) is
  433. much greater than one at the instant t3, when the group
  434. composition is relatively stable. At the interval [t2,t3] the
  435. keen struggle of ensembles takes place for the right to remain
  436. in a final group, i.e. to enter the wish. In this struggle such
  437. ensembles win with a great probability, which have a good mutual
  438. aid owing to the associative links, and which have increased
  439. excitability (dominants).
  440.      The second, active phase of paragraph is the interval
  441. [t3,t4], at which the events S[i]->A[i]->R[i] take place, and
  442. also some new S[i]'s appear due to the intensive activity of
  443. associative search. Values of n- and Q vary insignificantly,
  444. because, on the one hand, the new neurons come into the critical
  445. region, but on the other hand, owing to the accords
  446. approximately the same number of neurons decrease theta. Just
  447. during the second phase of paragraph the needed portion of noisy
  448. flow is formed. The meaning of this phase in the energetic sense
  449. is the creation of conditions for HF-generation. The possibility
  450. of HF-generation is defined by two factors: decrease of
  451. refractoriness threshold due to the dependence of Pd on Q and
  452. the appearing of the activation excitation U. The presence of
  453. these factors is one of the premises for the development of
  454. intelligence, because the latter factor connects the possibility
  455. of automaton's energetic problem solution with the knowledge of
  456. external environment, with the necessity of adequacy of outer
  457. world to its internal model in the automaton. From the necessity
  458. of approximately equal participation of both factors in the
  459. overcoming of refractoriness threshold one should concretize the
  460. characteristics of phoneme neurons.
  461.      The third phase of the paragraph is its evaluation:
  462. physiological, emotional, subjective, but reflecting in the
  463. whole an objective evaluation of automaton's knowledges about
  464. environment. Fig.4 shows good (solid line) and bad (dashed line)
  465. paragraphs.  For the good paragraph at the instant t4 an
  466. explosion of activity takes place, i.e. the simultaneous HF-
  467. generation of a great number of ensembles, belonging the group
  468. {S[i]} at the moment t3, owing to the associative mutual aid of
  469. these ensembles, followed by the simultaneous extinguishing
  470. (S[i]->A[i]->R[i]). EC receives the strong accord, removing all
  471. the neurons from the critical (and even from pre-critical)
  472. region. Energy consumption of EC significantly decreases, the
  473. feed becomes excessive, Q(t) sharply grows - this is an
  474. encouragement for the successful solution of the current
  475. problem. For the bad paragraph the explosion of activity does
  476. not take place either due to the weak associations or due to the
  477. insufficient U value. As a result, the states S[i] are being
  478. prolonged, the reserves of memory neurons are being exhausted so
  479. that the states A[i] become impossible, there is no accord, the
  480. emotional state is deteriorating, and at the instant t'4 the
  481. HE's are extinguished by transitions S[i]->R[i]. Neurons in the
  482. age distribution of EC stay in the critical region and continue
  483. to move further - this is a penalty for the failure. At the
  484. state "very badly" "fits" are possible, when the mechanism of
  485. movement of thetac to the left is being turned on, the state
  486. "badly" is being rapidly strengthened, motor tone sharply grows,
  487. some phonemes begin to work, an accord is being formed (but
  488. already not due to the group {S[i]} at the moment t3), EC
  489. neurons are being removed from the critical region and a
  490. facilitation falls.
  491.  
  492.  
  493.