Advertisements

Image  —  Posted: April 6, 2017 in New Scientist, Uncategorized

Image  —  Posted: April 6, 2017 in New Scientist, Uncategorized

Бъдещето изглежда все повече безоблачно, и това далеч не е добра новина

Сред редиците от пухкави облаци разтягащи се насред лятното небе, един хваща окото ви. Има нещо познато във формата му. Куче ли е? Или мечка седнала на задните си крака? Не е сигурно. И докато бледите очертания се променят, облакът се разтяга до нещо подобно на двойка крила. А-хаа – ангел пазител. Малко обърнат наопаки, но общо взето приличащ на себе си…докато друг полъх на вятъра го променя…Крилата се стопяват и облакът се смалява. Бавно се превръща във форма, която не изглежда никак успокоително. Плашещо…и донякъде скелетоподобно.

И докато осигурява забавление в мързелив ден, наблюдаването на облаците си има и сериозна страна. Облаците имат витална роля, която малко хора оценяват: общият им ефект като глобален топлинен щит, отразяващ слънчевата светлина, която в противен случай щеше да изпече Земята и да заличи живота. Много от това е в зависимост какво се случва с този топлинен щит докато планетата се затопля. Може да се увеличи малко, забавяйки затоплянето донякъде. Или пък може да бъде отслабен, което ще значи, че планетата ще се затопли дори по-бързо от очакваното.

Това е важен въпрос, защото може да означава разлика между планета, която е с 3 °C по-топла следващият век, което вероятно ще бъде преживяемо, или пък 6 °C –  което определено ще бъде катастрофа.

За да стесним този обхват от неопределеност, то трябва да опознаем и разбираме облаците по-добре. В последните години започнахме да правим някакъв прогрес в това поле. Сега вече е ясно за пример, къде точно специалистите по климата трябва да насочат погледите си. Според Бьорн Стивънс от Института по метеорология Макс Планк в Хамбург – “Ние сме на гореща следа, по начин, по който досега не сме били.”

Следата води до тропичните райони на Земята, в които силното разпространение на ниски облаци оказва силно влияние върху климата на цялата планета. Подобно на всички облаци, те захващат топлината под себе си във формата на дълговълнова инфрачервена радиация. Това е причината температурата да пада по-малко в облачни нощи сравнено с ясни такива. Но облаците така също отразяват слънчева светлина обратно в космоса и по-малко очевидно – действат като радиатор, емитиращ  от горната си част инфрачервена светлина към космоса. Така че, облакът е слънчобран, одеало и охлаждаща перка в едно цяло.

Общия резултат силно зависи от типа и височината на облаците. Ниските облаци охлаждат планетата: всъщност те улавят повече топлина, но така също и отразяват много и техният горен сравнително затоплен слой емитира голямо количество топлина в космоса. Високите облаци емитират много малко от горните си части и често отразяват и малко, така че те респективно затоплят планетата. Само че ниските облаци са по-широко разпространени от високите, което е причината общия топлинен ефект да води до охлаждането на планетата. Ако всъщност премахнете всички облаци, парниковият ефект ще изчезне, което евентуално би довело до завирането и изчезването на океаните, според калкулации публикувани през 2013 от Колин Голдблат от Университета във Виктория, Британска Колумбия. Това естествено няма да се случи, но все пак е добре да знаем как облаците биха се променили в един по-топъл свят.

-следва продължение-

Да накараме машините да създадат вълнуваща заплетена история, ще значи първо да ги научим да виждат света както го правим ние

Какво ще е – да имаше маймуна страхуваща се от банани? Какво ще е – да има човек събудил се като куче, но използващ телефон? Какво ще е – да има къща без врата?

Машината Какво-Ако има активно въображение подобно на нас самите: ние обичаме да си измисляме неща. Ние разказваме истории, за да развличаме, за да споделяме опит и да накараме нещата да придобият смисъл. Както го представя авторът Пол Пулман – “След храната, подслона и компанията, историите са нещото, от което ние се нуждаем на този свят.

Скоро може би, ние няма да бъдем единствените, които ги създават. Системи като машината Какво-Ако, разработена от Тереза Лано и нейните партньори, се обучават на изкуството на убеждението. Резултата може би ще бъдат машини които ще показват невиждан досега човекоподобен изкуствен интелект.

Ние не сме в бизнеса за създаване на изкуствени хора, а на това да накараме компютри да разбират по-добре хората и да общуват с тях,” казва Тони Веал от Университетския колеж в Дъблин, който е участник и в проекта за машината Какво-Ако.

Всички обичаме истории, така че имаме нужда нашите компютри да се адаптират към нуждата ни.”

-следва продължение-

Брутални битки за надмощие при гъбите бушуват в повечето тихи местенца

За да си пробиете път в ливада или през гората в свеж зимен ден минавате през бойни полета. Вие не виждате това, за вас е просто тихо място.  Спокойствието, което виждате вие там е обаче привидно. Под почвата в тези купчини от паднали листа или по тези обрасли дънери се води война. И то жестока.

Вероятно ще видите знамената на някои от войниците седящи гордо над повърхността: може би полска печурка или ламелна полипора (дървесна гъба). Пасивността е лъжлива. Извън полезрението ни сцени на особено по рода си варварство и бруталност се разиграват.

Битки един срещу друг, безшумни отвличания, химически нападения, умствен контрол: когато гъбите воюват Женевската конвенция определено не се прилага. Може би, някои от сцените които ще ви покажа ще ви се сторят обезпокоителни и преди да влезем в жестоки детайли нека да кажем една голяма дума в защита на плесените.

Това разнообразно и отличително царство организми – нито растения или животни, нито пък бактерии – е в голяма степен отговорно за разрушаването и рециклирането на огромните мъртви растителни тъкани. Плесенната активност освобождава нутриентите заключени в материали богати на лигнин и целулоза – от листа и клонки до могъщи дънери, с една единствена идея – да могат следващи поколения растения да израстат.

По този начин плесените подсигуряват процъфтяването на наземно-базираните екосистеми. Те вероятно и създават същите отначало, подпомагайки образуването на първоначалните почви и асистирайки на фотосинтезиращите организми в колонизирането на земята.

-следва продължение-

СЪЗНАНИЕТО 3

Posted: March 6, 2017 in New Scientist

ДА ВИЖДАШ ЧЕРВЕНО

Този тип изследвания бяха незаменими за стесняване в търсене на това, кои части от мозъка са засегнати в това, да бъдем будни и в съзнание, но те все още не ни казват какво се случва в мозъка, когато виждаме червен цвят например. Просто казано, да накараш някой да излъже мозъчния скенер докато гледа в нещо червено просто не работи, защото ние знаем, че има доста несъзнателна мозъчна активност причинена от визуални стимули – всъщност всякакви сензорни стимули.

Как да заобиколим този проблем? Едно решение е да се използват стимулации, които са на ръба на съзнателната активност, така че те биват възприемани само понякога – просвирване на слаб неочакван шум например, или показване на дума на екран за толкова кратко, че да не може да бъде забелязана. Ако обаче наблюдателя не забележи съзнателно думата, която проблясва, еднствената част на мозъка която се активира е тази част, която е свързана директно към засегнатите сетивни органи, в случая – визуалния кортекс. Но ако субекта е предупреден за думи или звуци, друг комплект зони се задейства. Това са латералния префронтален кортекс и задния периетален кортекс, друг регион на мозъка, който е силно засегнат при комплексни и мисли от високо ниво, този път разположен на върха на мозъка, в задната част.

 И факт е, че докато много животни имат таламус, двете кортикоидални зони на мозъка въвлечени в съзнанието не са нищо повече от големи и добре развити и при други видове както са и при хората. Това съвпада с общото схващане, че докато има широк спектър съзнателна активност в животинското царство, то има нещо много специално в нашата собствена форма на съзнание.  При хората, тези три мозъчни зони въвлечени в съзнанието – таламуса, латералния префронтален кортекс и задния периетален кортекс съвместяват характерна особеност: те имат повече връзки една с друга и към всякакви места в мозъка, отколкото всеки друг регион. С подобна плътност на връзките, тези три региона са на най-доброто място да получават, комбинират и анализират информация от целия останал мозък.Много невробиолози подозират, че това  свързва заедно информацията, която е белег на съзнателността.

 Когато говоря например на приятел в бар, аз не го възприемам като серия от несвързани особености, а като унифицирано цяло, комбинирайки външния му вид с звуците на гласа му, името му, любимата му бира и т.н. – всичко това обединено в един обект-персона
Как мозъка съшива заедно всички тези нишки различна информация идващи от различни зони на мозъка?
Водещата хипотеза е тази, че релевантните неврони започват да се възбуждат  синхронизирано много пъти в секунда, феномен който можем да видим като мозъчни вълни върху ЕЕГ, при която електродите са поставени върху скалпа. Сигнатурата на съзнанието изглежда е ултра-бърза форма на тези мозъчни вълни с произход в таламуса и разпространяващи се по протежение на кортекса. Един от най-важните опити да се превърнат тези експериментални данни в теория за съзнанието е познат като моделът  “глобално невронно работно място“. Тя сочи че, входът от нашите очи, уши и т.н. се обработва първо несъзнателно, главно в сензорните мозъчни зони. Така там се очертава съзнателно усещане, но единствено ако се възбуждат активност в префронталния и париеталния кортекси , с тези региони свързващи се посредством ултра-бързи мозъчни вълни.
Този модел свързва съзнанието със сложни задачи, които често изискват множество свързани нишки познание. Погледнато по този начин, имаме добро напасване с факта, че има висока активност в нашия латерален префронтален и задния париетален кортекс, когато извършваме нови или сложни задачи, докато активността в тези зони спада при извършване на репетативни задания на автопилот, като например шофиране по познат маршрут.

Главен конкурент на теорията за глобалното работно място като теория за съзнателността е математическия модел наречен “информационна интеграционна теория“, която всъщност казва, че съзнанието е просто комбиниране на данни заедно по начин такъв, че сумата е по-голяма от съставните елементи. Таз идея обяснява защо преживяването на среща с приятел в бар, с всички усещания и знания за него събрани заедно е много повече като обем отколкото суровата сензорна информация, която ги изгражда. Но моделът може да бъде приложен с еквивалентен успех и към интернет както и към човека: създателите му правят смелото твърдение, че ние трябва да сме способни да пресметнем колко съзнателна е дадена мрежа обработваща информация – независимо дали е мозъка на човек, плъх или компютър. Всичко което е нужно да знаем е мрежовата му структура, в частност колко възли съдържа и как те се свързват помежду си.

N00bScientist

ТОВА Е ТВОЯТ РАЗУМЕН МОЗЪК

Ние вече не трябва да правим спекулации по отношение на разума, просто можем да го наблюдаваме в действие.

Първият път когато видях познат в болницата след като беше получил мозъчен удар, аз бях огорчен да видя как този силен и уверен човек беше заменен от някой объркан и вдетинен. И освен че бях загрижен, ще се възстанови ли или не, бях и поразен от дълбокото метафизично впечатление за това, което се беше случило.

В лекциите по философия бях чул елегантни аргументи, че разума не е физичен феномен и трябва да бъде по някакъв начин независим от нашите материални телесни мозъци. И тази идея, тъй силно прокламирана от Декарт в неговия дуализъм преди близо 400 години изглеждаше в силен контраст на невробиологичното доказателство, което седеше пред мен:  разума на този познат беше осакатен от малък съсирек в мозъка му.

Но, разбира се има определени въпроси свързани с разума ни, които са по-скоро в полето на философията. Например  –   Какво е да бъдеш прилеп? Виждаш ли ти червеното по същия начин по който го виждам и аз? или –  Как мога да бъда сигурен, че другите хора са разумни като цяло?

Тук е момента да твърдя, че невробиологията, а не философията има по-голям шанс да отговори на тези въпроси.  Една от зоните, в които имаме голям прогрес е откритието, че физичното или неврологичното корелира на разумното – как обаче “изглежда” разума в мозъка, бихте казали вие. Един от начините да научим нещо повече за този въпрос и неговото решение е да видим как изглеждат промените, когато разума е редуциран или липсващ, както например се случва при хора във вегетиращо състояние, без никакви знаци за наличие на усещания.

Мозъчен скенер показва, че подобни хора обичайно имат увреждания на таламуса, разпределителен център локализиран точно в средата на мозъка. Друго подобно откритие е увредата на връзките между таламуса и префронталния кортекс, регион в предната част на мозъка отговорен за сложната мисловна дейност. Префронталния кортекс се включва в изследвания и  с използване и на друга техника – сканиране на мозъка на хора, които губят съзнание под обща анестезия. Когато усещанията изчезнат,  обособена зона от региони се деактивират като най-видимо това се случва със страничния префронтален кортекс.

N00bScientist

n00bscientist.wordpress.com agrees to indemnify RBI and New Scientist against any claim arising from incorrect or misleading translation.

 

СЪЗНАНИЕТО

Posted: March 5, 2017 in New Scientist

Има много сериозни проблеми в света, но само един от тях нарича себе си – “сериозен проблем“. Това е проблема със съзнанието – как 1300 грама (или горе-долу толкова) нервни клетки изграждат безшевен калейдоскоп от усещания, мисли, спомени и емоции, които заемат всеки момент наяве.

Неподатливостта на проблема очертава британския психолог Стюарт Съдърланд през 1989 г. със следното значимо наблюдение: “Съзнанието е изумителен, но неуловим феномен…все още нямаме за него нищо черно на бяло, което да си струва четенето“.

Сериозния проблем си остава нерешен. И да – невробиолозите правят невероятен прогрес в разбирането на съзнанието, от причините поради които съществува до проблемите, които имаме когато то не функционира правилно.

Е ли съзнанието все пак изумително? Да! Неуловимо? Абсолютно! Но последните думи на Съдърланд вече не са в сила.

N00b_Scientist

n00bscientist.wordpress.com agrees to indemnify RBI and New Scientist against any claim arising from incorrect or misleading translation.

Краткия отговор на този въпрос е – Не можете! Приемете го така: с всеки преминаващ момент, ние се доближаваме до създаването на интелигентни машини, а може би дори и съзнателни такива. Ако можем да го направим, възможно ли е някой, или нещо – също да го е направил?

През 2003-та физик от Оксфорд осветява тази идея, спорейки че ако хората биха били способни един ден да създадат дори и със симулативен характер популация от съзнателни същества, то е най-малкото възможно, че ние също живеем в такава симулация. От тогава, тази възможност, ако не друго, но придобива популярност и изглежда реалистична. Има проекти, в които се цели изграждането на цялостни животински мозъци от нула, моделирани точно като тези при съществуващите животни, от индивидуалните неврони та до неизброимите връзки, които ги свързват. Когато на тези много прости версии са давани тела на роботи, те се държат като създанията, спрямо които са моделирани мозъците. Вероятно е просто въпрос на време преди да създадем виртуални създания във вътрешността на компютрите.

Като цяло ние можем никога да не разберем дали самите ние сме симулация или пък не. Едно нещо е ясно тук и това е че всеки от нас има силна представа, затова  че “Аз Съществувам”. Може би по-лесно управляемият проблем тук е да се разбере откъде идва този опит и респективно знание.

Следите идват от невропсихологични състояния като синдрома на Котард, при който хората се считат самите себе си за несъществуващи или дори мъртви. При тези пациенти, мозъците показват важни аномалии, някои от тях касаят мозъчната мрежа нормално асоциирана с вътрешните усещания, включително усещането на тялото и неговото емоционално състояние. При пациенти с Котард, активността на тази мрежа е ниска до такива нива, които обикновено се наблюдават при хора, които са минимално в съзнание. Изследователите мислят, че това създава възприятие за не-съществуване, което такъв човек не взема под внимание тъй като другите части на мозъка отговорни за рационалното мислене са също увредени.

Откритията подсказват, че при създаването на възприятията на нашето тяло в различните му състояния, нашият мозък генерира усещането за съществуване – и респективно всяка малфункция в този механизъм може да ни накара да изпитваме съмнение.

Как всичко това се случва може да бъде обяснено посредством идеята, че нашият мозък е машина за предсказване. Той е постоянно под давлението на сигнали получавани от тялото и околната среда, като идеята зад това, е че трябва да предрича какво ги предизвиква. За пример – ако вървите по  наклонен бряг, мозъка трябва да е състояние да предрече, че ще стигнете до ръба – ако не може да го направи, то може би ще паднете. Това става посредством създаването на вътрешни модели на тялото и обкръжението му. За да направи прецизни изчисления мозъкът трябва да поддържа подходящ обем знания и да продължава да изтества целостта на моделите които създава. Мозъкът е вид система, която постоянно се опитва да докаже собственото си съществуване.

При хора с Котард, може би тази предричаща машина не работи както се очаква. Грешка в модела няма как да бъде отречена и по този начин се атакува една от най-важните абстракции и с най-висок приоритет, а именно – “Аз съществувам”, като по този начин я разбива. Разбира се, цялата тази определеност и съмнение може също да бъде част от симулацията, за която вече споменахме, като в този случай това, което всъщност  искам да узная и  аз е какъв е хардуера на който върви тази симулация ? Дали е мозъка на ултимативно зла сила или пък добрата такава?

N00b_Scientist

В плен

8:20 PM, Измивам купичката от супата и ме побиват тръпки като си спомня за изследване, което показваше как около 100 милиона бактерии си живеят в типичната гъбичка за миене на чинии. Множество от тях са пръчковидни бактерии, които са с фекален произход. Всъщност има повече фекални бактерии като Escherichia coli и Klebsiella в сифона на мивката ми, сравнено с тоалетната чиния след като пуснем водата – „Вероятно затова и кучетата пият вода от тоалетната“, се шегува Чък Герба от Университета на Аризона в Тусон (Journal of Applied Microbiology, vol 85, p 819).

d713dd8232ecd714bf988232daf1fa3a
Обвиняемите са като цяло бактерии произхождащи от суровото месо. Тези бактерии навлизат по хранителната верига и след това се размножават във влажната и приветлива за тях среда на кухнята, всъщност може да се каже, че кухнята крие смразяващи биологични оръжия, като обекта концентриращ максимума фекални бактерии и бактерии като цяло е кухненската гъбичка. Съветът на Герба е свободно да ползваме белина или препарат на хлорна основа за по-добър ефект в измиването.

Невидими грешки

apocalypse-now-78:40 PM, Сядам да погледам дискът на „Апокалипсис сега“ и си спомням как стар приятел ми казваше, че шедьовърът на Франсис Форд Копола за виетнамската война всъщност съдържа повече грешки при монтажа си от всеки друг филм, за който може да се сетите. Все още се боря с това да открия някой от тези гафове. Защо? Това е основен пример за „изменяща се слепота“ според Дан Симън от Университета на Илинойс в Ърбана-Шъмпейн, а така също и съавтор на The Invisible Gorilla (Harper Collins, 2010). “Много хора са убедени, че постоянно виждат такива грешки, но реалността е друга – ние всъщност забелязваме много малко от тях“. Симънс събира някои впечатляващи доказателства, за да покаже, че е възможно да гледаме към нещо без да го виждаме. В единият от експериментите непознат пита хората минаващи около кампуса за посоки. По време на ефективният разговор, двама души носещи дървена врата минават между непознатият и субектите на разговора. Половината от тестваните се провалят в това да забележат, че докато вратата преминава, непознатият е заменен с човек носещ различни дрехи и с различна височина и фигура.
Моята изменяща се слепота се проявява, защото не е възможно да възприема и запомня всички детайли за света около мен. Множество гафове във филмите са грешки в последователността, при които един обект в дадена сцена изчезва, придвижва се или се появява с изменен цвят в последваща сцена. В случая с „Апокалипсис сега“, може би ограничената ми зрителна памет не запазва достатъчно детайли между сцените, за да разкрие грешките, или пък никога не ги отразява и запомня респективно, или просто не прави сравнение за това – има или няма гафове.

Цензура в четенето

11:20 PM, Преди да скоча в леглото, вземам старо издание на списание, което седи на нощното ми шкафче. Мислех, че двете ми очи се фокусират върху една част от текста, но реално дясното и лявото ми око често се фокусират върху различни части на думите. И независимо че си мисля, че очите ми гладко се плъзгат по протежение на текста, това всъщност е илюзия.
Когато четете правите серия от фиксации, които се осъществяват с бързи движения на очите, наречени сакади. По време на една сакада, очните ябълки се завъртат между 2 и 5 градуса в интервал от 30 до 50 милисекунди. Фиксацията с която се осъществява четенето отнема до 250 милисекунди (Psychological Bulletin, vol 134, p 742). Мозъкът подтиска размазването на думите по време на сакадата, като събира визуална информация само в началото и края. След това интегрира тези снимки, за да осигури усещането за „гладък поток“ от думи, които да достави на езиковата система за обработка посредством визуалният кортекс в задната част на главата.

Невидимият нос

11:40 PM, Да редактира зрителното ми възприятие не е единствения начин, по който мозъкът ми ме мами по време на четенето в леглото. Дори и да имам две очи и респективно два изгледа върху страницата, аз получавам само един от тях. За да постигне този циклопски модел на виждане, визуалната ми система трябва да координира входа от двете очни ябълки прецизно и систематично и впоследствие да го обработи, казва Марк Шангизи, ръководител на департамент в 2AI Labs в Бойзи, Айдахо и автор на Vision Revolution (Ben Bella, 2009).
За да направим лично проучване се подлагаме на следният номер: затварям едното си око и виждам носа си, който сам заема голяма част от изгледа ми. Когато отворя повторно окото, става ясно, че носът ми е всъщност прозрачен – мога да видя докъдето ми стигне погледа през него. Всъщност мога дори да видя бъдещето. За времето в което светлината достига окото ми, на мозъка ми е нужна около 1/10 от секундата, за да я възприеме. Мозъкът в действителност генерира възприятие на това какъв ще изглежда света за тази десета от секундата. Не виждате реалността, а конструкт, такъв който всъщност ви и помага да оцелеете.

Молекулярни машини

11:45 PM, Дока6a0120a5b452fd970c017eea56f6aa970dто седя в леглото и разбърквам вечерното си какао, армия от микромашини в моето тяло започват поход. Машините са семейство от протеинови мотори, наречени миозини, които превръщат химичната енергия в движение. В нервите ми например миозин V, се разхожда на „два крака“ по протежение на писти наречени актинови влакна като е нужно да се отчете факта, че тяхната 74-нанометрова обиколка е по-малко от 1/10 милионна от моята собствена. В мускулите ми, миозин II оформя влакна от приблизително 300 молекули, които също ходят подобно на стоножки по протежение на актиновите влакна, за да карат мускулите ми да се свиват. Всяка миозинова молекула може да развие сила от няколко пиконютона по този начин, според Робърт Крос от Университета в Уоруик, Великобритания. Повдигането дори на 40-грамова лъжица означава, че в ръката ви допълнителни два милиона милиона миозинови молекули работят отборно.
Много повече молекулярни машини вземат участие в сериозната работа да ме поддържат жив, да отварят и затварят клепачите ми, да разширяват зениците ми, да ми помагат да чувам посредством регистриране на движението на косъмчетата разположени във вътрешното ми ухо, а и докато се прозявам да изкарват въздуха от алвеолите ми и да задвижват гласовите ми струни, за да мога да генерирам задоволяващ звук.

Мистериозната прозявка

11:55 PM, След като се протягам и прозявам преди да потъна в съня, си спомням че има доста идеи в пространството, които се стараят да обяснят, защо се прозяваме. Тук може да включите – охлаждане на мозъка, подобряване на вниманието, с допълнителният кислород който поемаме, синхронизирането на настроението ни с други хора.
Друго предложение е, че оголените зъби по време на прозявката еволюират от начин за защита от хищници дебнещи да нападнат сънлив враг. Има и доста други естествено, но тъй като никое от тях или комбинация от тях не са достатъчно убедителни, то аз затварям очи доволен от това, че проникновеното разбиране не принизява стойността на живота, а вместо това усилва чувството ми за страхопочитание пред него.

N00b_Scientist