Кафедра
Инженерных дисциплин
 
Краснодонский факультет инженерии и менеджмента
Восточноукраинского национального университета
имени Владимира Даля
Пн, 29.11.2021, 13:13
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Новости Факультета!!! [141]
Новости нашего региона [484]
Новости науки и техники [1133]
IT- новости [894]
Авто-новости [98]
Сообщения об интересных событиях [414]
Зарубежные новости [203]
Новости материаловедения [74]
Водород [28]
Сведения о влиянии водорода. Водородная энергетика.
Здоровье [126]
Новости образования [48]
Новости университета [43]
Новости Украины [70]
Разное [319]
Триботехника [1]
Компьютерные игры [43]
Программирование [9]
Подготовка к поступлению [162]

Поиск

Главная » 2011 » Декабрь » 19 » Новые подробности об уникальном методе обучения в стиле «Матрицы»
07:05
Новые подробности об уникальном методе обучения в стиле «Матрицы»

Новые подробности об уникальном методе обучения в стиле «Матрицы»

До впитывания навыков пилотирования вертолёта за пять секунд ещё очень далеко, но учёные сделали крохотный шажок к будущему, показанному в известном фильме. Они испытали оригинальную технологию неосознанного обучения мозга (кратко об этом мы уже рассказывали).

Группа исследователей из Бостонского университета (BU) и лаборатории вычислительной неврологии в Киото (ATR CNL) решила выяснить, может ли быстро перестраиваться зрительная кора в мозге взрослого человека, чтобы участвовать в так называемом обучении восприятию (perceptual learning).

ujp.jpg Рис. 1. Функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI) позволяет отслеживать рисунок активности нейронов в разных районах мозга благодаря измерению кровотока через эти участки. На снимке — аппарат, фиксирующий эту картину (кадр Boston University).

Последнее понятие относится и к зрению, и слуху, вкусу и обонянию, осязанию… Человек после ряда тренировок быстрее и точнее распознаёт заданный стимул в потоке других. Это может быть (в самом примитивном случае) вертикальная черта на фоне горизонтальных, или красный круг в череде синих. Или японская речь на фоне английской. Аналогично работает обучение чтению, когда человек начинает узнавать на письме буквы и целые слова.

ujq.jpg Рис. 2. Мгновенное распознавание образов
в ряду похожих во многом определяется
неосознанной реакцией зрительной коры.
Теперь экспериментаторы показали, как её
можно настраивать (иллюстрация Nicolle Rager
Fuller, National Science Foundation).

При обучении нейронные связи в коре перестраиваются под нужную задачу. Идёт такая перестройка медленно. Учёные же доказали, что современные технологии способны ускорить процесс.

«Предыдущие исследования подтвердили корреляцию между повышением производительности в визуальных задачах и изменениями в первичной зрительной коре, в то время как другие исследователи нашли такие корреляции в высшей зрительной коре и областях, отвечающих за решения, — говорит один из авторов эксперимента Такео Ватанабе (Takeo Watanabe). — Однако ни одно из этих исследований не рассматривало напрямую вопрос о том, достаточно ли гибка первичная зрительная область, чтобы обучаться визуальному восприятию».

Авторы работы применили декодированную обратную нейросвязь (Decoded Neurofeedback — DecNef), работающую в реальном времени.

ujj.jpg Рис. 3. Схема DecNef (иллюстрация Boston University).

Принцип DecNef заключается в изменении активности мозга обучаемого таким образом, чтобы картина отклика нейронов соответствовала ранее полученному шаблону, взятому у человека, уже обладающего неким навыком.

В теории это может быть хоть игра на фортепиано. Но до такого сложного случая экспериментаторы не дошли. Они проверили идею на простом тесте.

ujr.jpg Рис. 4. В тестах приняли участие 11 мужчин и 5 женщин в возрасте от 20 до 38 лет (кадр Boston University).

Испытуемый находился в томографе, который непрерывно снимал картину активности клеток в зрительной коре. В это время человеку показывали серию картинок — круг с наклонными серыми полосками, ориентированными в том или ином направлении. Задача заключалась в быстром узнавании ориентации полос (что можно было определить по отклику мозга).


ujl.jpg Рис. 5. Сначала учёные просто находят соответствие стимула и картины активности мозга… (иллюстрация Boston University).

Обратная связь была устроена так: картину активности клеток компьютер сравнивал с шаблоном и вычислял степень подобия. Чем она была выше, тем больший стимул выдавался испытуемому. Человеку демонстрировали зелёный круг тем большего диаметра, чем сильнее активность клеток совпадала с шаблонной, объясняет Gizmag.

ujm.jpg Рис. 6. …потом устраивают обратную связь между мозгом и техникой, регистрирующей его активность. Зрительные стимулы меняют её непрерывно (иллюстрация Boston University).

Оказалось, что после нескольких сеансов такого обучения распознавание кружков и полосок улучшилось и оставалось таким некоторое время.

При этом выяснилось, что подход работает, даже если испытуемые ничего не знают о поставленной задаче. Данные томографа до и после сеансов тренировки с обратной связью демонстрируют улучшение восприятия определённой фигуры, той, под которую был рассчитан «мозговой шаблон» для сравнения.

ujn.jpg Рис. 7. Результат – улучшение восприятия целевой фигуры (иллюстрация Boston University).

Авторы технологии DecNef полагают, что она пригодится сразу в нескольких областях.

  • Она могла бы помочь нейрофизиологам изучать работу мозга.
  • Медики могли бы с такой методикой лечить некоторые психические расстройства, восстанавливать моторные функции пациентов или устранять хронические боли.
  • Также подсознательную тренировку мозга с обратной связью можно было бы попробовать применить в деле обучения специалистов специфическим навыкам (реакциям). Тут учёные сравнивают достижение с обучением под гипнозом или во сне.

Правда, японцы честно предупреждают, что проверили действенность метода только на одном специфическом виде обучения. И пока не ясно, сработает ли он в других его видах.

Подробности эксперимента представлены в статье:

Kazuhisa Shibata, Takeo Watanabe, Yuka Sasaki, Mitsuo Kawato Perceptual Learning Incepted by Decoded fMRI Neurofeedback Without Stimulus Presentation. – Science. – 9 December 2011. – Vol. 334. – no. 6061. – pp. 1413–1415; DOI: 10.1126/science.1212003.


Источник(и):

1. membrana.ru

2. Gizmag

http://www.nanonewsnet.ru/articles/2011/novye-podrobnosti-ob-unikalnom-metode-obucheniya-v-stile-matritsy
Категория: Новости образования | Просмотров: 367 | Добавил: Professor | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Мы - Далевцы!

Календарь
«  Декабрь 2011  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Архив записей

Наши партнёры
  • Кафедра гуманитарных и социально-экономических дисциплин
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Copyright MyCorp © 2021     Created by Alex Kalinin