Нейробиология и религия
Apr. 21st, 2010 08:07 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
macroevolutionВ одном из предыдущих обсуждений у нас с ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
nikola_borisov вышел маленький спор по поводу вот этого моего высказывания:
"Я действительно знаю 5 или 6 верующих коллег (считая вас), вполне разумных и адекватных. Но мне все-таки кажется, что это скорее исключение. Я сужу по верующей публике в интернете, по тому, что они пишут на форумах. Очень много мракобесия и неадеквата. Или вот взять Френсиса Коллинза. Абсолютно адекватен, пока речь о генетике. Но когда дело доходит до эволюционной психологии - все, ученый кончился, начинаются заклинания. Это я про его книгу "Доказательство Бога. Аргументы ученого". Геном, кости - это хорошо. Но 21-й век будет веком нейробиологии. Наука докапывается уже до глубин разума, души и морали. Вот тут-то, боюсь, и распадутся такие альянсы, как наш. Вы не сможете согласиться с выводами, к которым придут (и уже пришли) нейробиологи, этологи, эволюционные психологи. Хотя эти выводы не менее научны, чем выводы палеоантропологов." Николай выразил сомнение, что "редукции мысли к динамике состояний нервной системы" может произойти в ближайшие десятилетия. Но вот очередной успешный шаг в этом направлении (+ еще две недавние работы по теме):
nikola_borisov вышел маленький спор по поводу вот этого моего высказывания: "Я действительно знаю 5 или 6 верующих коллег (считая вас), вполне разумных и адекватных. Но мне все-таки кажется, что это скорее исключение. Я сужу по верующей публике в интернете, по тому, что они пишут на форумах. Очень много мракобесия и неадеквата. Или вот взять Френсиса Коллинза. Абсолютно адекватен, пока речь о генетике. Но когда дело доходит до эволюционной психологии - все, ученый кончился, начинаются заклинания. Это я про его книгу "Доказательство Бога. Аргументы ученого". Геном, кости - это хорошо. Но 21-й век будет веком нейробиологии. Наука докапывается уже до глубин разума, души и морали. Вот тут-то, боюсь, и распадутся такие альянсы, как наш. Вы не сможете согласиться с выводами, к которым придут (и уже пришли) нейробиологи, этологи, эволюционные психологи. Хотя эти выводы не менее научны, чем выводы палеоантропологов." Николай выразил сомнение, что "редукции мысли к динамике состояний нервной системы" может произойти в ближайшие десятилетия. Но вот очередной успешный шаг в этом направлении (+ еще две недавние работы по теме):
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2010-04-23 07:13 pm (UTC)Начальная точность должна быть равной требуемой конечной точности поделенной на экспоненту от максимального показателя Ляпунова помноженного на длину интервала времени.
no subject
Date: 2010-04-24 07:34 am (UTC)Мозг, взаимодействующий с внешней средой, это не замкнутая система - это первое. (Посмотрите строгие определения изолированной, закрытой и открытой систем).
Второе. Касательно точности. Смотрите на свое же определение.
Для того, чтобы увеличить интервал времени, на котором мы можем предсказать поведение неравновесной системы, нам приходится лимитировать набор систем, которые Вы назвали "одинаковыми" ("одинаковые условия, одинаковая динамика"). То есть, увеличивать точность. Но платим мы за это экспоненциально, то есть, если мы увеличиваем предсказуемый интервал времени в 10 раз, то точность должна увеличиться в е в десятой степени раз.
Поэтому говорить, что мы можем набрать, например, 100 таких нелинейных "одинаковых" и предсказуемых на достаточно длительных временах (чтобы это вообще имело какой-то смысл)систем для наших целей - это примерно то же самое, что набрать 100 близнецов и посадить их в вакуум так, чтобы число и "сила" связей между любым из них и средой были одинаковы для всех.
Для систем, поведение которых чувствительно к начальным условиям, не применяется описание в терминах детерминизма - для них нельзя определить те "одинаковые" состояния (ситуации), в которых "одинаковые" начальные условия приводят к "одинаковым" результатам. (Хаос это вообще такая штука которая абсолютно исключает нашу возможность предсказывать индивидуальное поведение, и это не зависит от наших знаний о системе).
Что касается "одинаковой динамики".
Если у нас есть сто "одинаковых" открытых неравновесных систем, в динамике проходящих одну-единственную точку неустойчивости - то даже если все 100 прошли ее одинаково и пришли к одному и тому же состоянию, мы по определению не можем утверждать, что ее точно также пройдет "одинаковая" 101-я. Флуктуация это не та вещь, которую кто-то "не учел" только по собственной невнимательности.
А если Вы просто увидели, что 101-я прошла так же - то что же Вы предсказали? Вы просто пронаблюдали и констатировали факт.
Поэтому тут просто нет подходящих выражений для того, чтобы безупречно описать ошибочные заключения.
no subject
Date: 2010-04-25 12:20 am (UTC)Я не говорил, что мы можем предсказать, как система пройдет седловую точку. Я имел в виду, что как раз таки информацию о том, как система проходила седловые точки, нужно иметь в дополнение к информации о начальных условиях. Я понимаю, что получилось коряво, я понимаю, что говорить о предсказуемости на длительных интервалах времени практически бессмысленно, но все же: погоду-то мы умеем предсказывать? На короткий срок, хотя бы? Мы можем сказать, как изменится погода в случае извержения вулкана?
Я не говорил, что мы ставим себе задачей узнать, как человек поведет себя через год. Я полагаю, что достаточно того, что его поведение предсказуемо на малых интервалах времени, чтобы говорить о его детерминированности.
no subject
Date: 2010-04-25 12:43 am (UTC)no subject
Date: 2010-04-25 06:51 am (UTC)no subject
Date: 2010-04-25 09:30 am (UTC)1) Изолированная и замкнутая системы в Ваших терминах это синонимы, не синонимы – замкнутая и закрытая. (В другой классификации изолированная система ничем не обменивается со средой, а замкнутая обменивается теплом, не обмениваясь при этом веществом и сохраняя постоянство объема).
2) Мозг вместе со средой нельзя превратить в замкнутую систему, потому что среда должна быть включена вся и с той же точностью, что и мозг. Если это не сделано (а это не может быть сделано), то любая попытка описать целостную открытую систему как изолированную обречена на провал. Устойчивое неравновесное стационарное состояние открытой системы не равно равновесному для изолированной. В изолированной системе любые локальные отклонения от равновесия "рассасываются", и мы, поступив как Вы предлагаете, не получим нужного нам результата, потому что это описание неизбежно приводит нас всякий раз к состоянию с минимальной свободной энергией. Описание открытой системы как изолированной не работает. И неравновесная термодинамика открытых систем появилась не на пустом месте, а именно потому, что такие описания и подходы, которые использует классическая равновесная термодинамика, для подобных систем неприменимы.
3) Вы совершенно не понимаете то фундаментальнейшее свойство этих систем, о котором я Вам уже сказала (о невозможности индивидуальных предсказаний). И принципиальную разницу между устойчивой динамикой движения небесных тел и неустойчивой динамикой мысли.
Вот на примере погоды я Вам его и поясню. Движение Земли вокруг Солнца можно предсказать на миллионы лет. Движение крупных атмосферных фронтов (циклоны, антициклоны) – на месяцы (в лучшем случае), для этого требуется семь независимых переменных. А локальный прогноз погоды требует уже не 7, а 7 миллионов переменных (примерно столько содержат самые продвинутые из современных моделей), и точность предсказания падает вдвое каждые три дня.
То есть, долговременные вариации климата нам как раз описать проще, чем предсказать локальное поведение ("индивидуальную систему") даже в краткосрочном режиме.
А теперь, если Вы посмотрите на временнЫе показатели электрохимического импульса, попробуйте сами рассчитать, сколько Вам нужно переменных для того, чтобы предсказать "мысль" в том случае, если процесс удовлетворяет недетерминистическому описанию, на 20 секунд вперед с точностью более 70%.
На этом я предлагаю завершить эту дискуссию. Поверьте мне, неравновесная термодинамика это очень сложная область знания, ее нельзя понять разрозненными наскоками на научно-популярные статьи, это приводит к полной каше в голове. Если Вы действительно хотите разобраться в предмете на хорошем базовом уровне, то возьмите не Хокинга-Докинза-и.т.д., а нормальный учебник, например, "Современную термодинамику" Пригожина и Кондепуди. Химическую часть там можно смело пропустить, если это Вас не интересует, а остальное там изложено доступно и в нужном объеме.
no subject
Date: 2010-04-27 04:53 pm (UTC)Я согласен с вами в том, что индивидуальные предсказания для систем, демонстрирующих хаотическое поведение на больших масштабах времени, довольно бессмысленны. Поэтому лучше, конечно же, говорить о наборе возможных результатов, получающихся, с разной вероятностью, из набора различных начальных условий, содержащемся в области, ограниченной погрешностью измерений начального состояния системы, т.е. о предсказаниях "по ансамблю". Например, когда говорят о том, что через 20 лет мимо Земли пролетит астероид, указывают, с какой вероятностью он пролетит на расстоянии меньше, чем 1 млн. километров, с какой - меньше, чем 10 млн. км. и т.п. То же самое с погодой: вероятность дождя завтра, допустим, 70%, снега - 10%.
Разумеется, предсказания о результатах работы мозга тоже носят вероятностный характер. Правда, в отличие от Солнечной системы и погоды, в деятельности мозга наверняка заложено множество стабилизирующих механизмов. Иными словам, поведение людей более предсказуемо, чем погода. Если жарким летним днем пойдет дождь, мы не очень этому удивимся. Если наш собеседник за обеденным столом ни с того ни с сего ударит себя вилкой в глаз, мы позовем санитаров. Когда мы сообщаем нашему знакомому какую-то новость, мы можем ожидать, что он удивится, огорчится или обрадуется, и если его реакция не будет соответствовать ожидаемой, мы захотим узнать её причины, а не спишем её на хаотичность электрохимических процессов в мозгу. Мы знаем, что этические и эстетические предпочтения людей могут не меняться десятилетиями, именно поэтому имеет смысл говорить о разных людях как не просто о существах с разной, но более-менее постоянной, внешностью, но и с разными, более-менее стабильными, внутренними свойствами. Другое дело, что мы получаем информацию о свойствах характера из личного общения, а не из изучения сканов томографии.
Отдельный нейрон может демонстрировать весьма хаотическое поведение, которое можно изучать, пользуясь уравнениями неравновесной термодинамики, с учетом всех мыслимых и немыслимых соотношений Онзагера, выводить упрощенные модели и тестировать их на масштабах времени порядка миллисекунд. Но учаток мозга, состоящий из миллиарда нейронов будет вести себя иначе, чем миллиард нейронов по отдельности - наверняка, эффективная размерность его фазового пространства (или аттрактора в фазовом пространстве) существенно меньше, чем размерность фазового пространства отдельного нейрона, помноженная на миллиард. Насколько я себе представляю, основная сложность - это перейти от описания индивидуального поведения нейронов к коллективному, проделать своего рода преобразование по ренормгруппе, если хотите. На этом этапе исходное описание поведения нейронов на языке термодинамики остается за бортом, остается описание на языке динамических систем. Грубо говоря, мы можем "усреднить по фазе" осцилляции (пускай и хаотические) отдельных нейронов и перейти к описанию на языка более "медленных" переменных - соответственно и масштаб времени, на котором наши предсказания по ансамблю будут представлять хоть какой-то интерес, увеличится до порядка секунд.
Естественно, я понимаю, что если человека не кормить, то он в скором времени разложится на плесень и на липовый мед, но описание мозга как термодинамической системы, находящейся в неравновесном состоянии, мне кажется, не адекватно поставленной задаче. Там ведь даже и о локальном (на масштабах порядка размера нейрона) равновесии-то говорить не приходится. (Внутри нейрона локальное равновесие, наверное, все же имеется.)
Да, начсет наличия "принципиальной разницы между устойчивой динамикой движения небесных тел и неустойчивой динамикой мысли" я бы хотел понять поподробнее. Мне кажется, в обоих случаях речь не идет о том, что система бегает по всему доступному объему фазового пространства, хотя хаотическое поведение имеется.
no subject
Date: 2010-04-27 06:15 pm (UTC)(постанывает) О, Господи....
Роман, ответьте мне прежде на вопрос - что такое константа Больцмана?
А потом на следующий - можно ли применять стандартное термодинамическое описание к отдельной, вот этой вот конкретной молекуле? Или термодинамика все же имеет дело с ансамблями элементов?
Про миллиард вместе как "не то же самое, что и по отдельности" с оттенком упрека термодинамике (sic!) я даже говорить не хочу, она мне не простит.
Все, достаточно. Или Вы уже, рассуждая о таких вещах, все же дадите себе труд освоить язык этой дисциплины - так, чтобы мы не приходили всякий раз к ситуации "дорогая, это не то, что ты подумала", или незачем попусту толочь в ступе воду.
Если Вы не понимаете, что такое экспоненциально расходящиеся траектории, почему для описания систем с одинаковым хаотическим аттрактором применяется одинаковое вероятностное описание независимо от различий в начальных условиях, но именно это и делает непредсказуемым поведение индивидуальное - я что могу сделать? Ничего, кроме того, как снова отослать Вас в тот же учебник. Там - если его прочитать, конечно - находится вся нужная Вам информация, которая позволит понять, в чем же заключается фундаментальная разница между движением планет и человеческими мозгами. Узнать, что невозможность точного предсказания индивидуально поведения для таких систем не связана вообще с точностью наших измерений и с количеством информации о системе.
Оттуда Вы можете почепнуть и то, что не всякая деятельность мозга недетерминирована (я уже упоминала об этом). Что во время одной из фаз сна электрическую деятельность мозга можно описать хаотическим аттрактором. А когда он бодрствует - так это сильно зависит от того, чем именно человек занят. И бывает так, что никакого аттрактора просто нет. Но если Вы не отличаете истинную случайность от той, что производится хаосом и до сих пор полагаете, что одна фитюлька - это для термодинамики, а миллиард фитюлек это для нее слишком много (притом что дело обстоит с точностью до наоборот) - что мы будем это обсуждать?
Ну, ей-ей, хватит - Вы неглупый человек, не зеленый первокурсник, читать умеете. Я не могу развенчивать Ваши построения одно за одним, куда лучше было бы их просто не производить. В конце концов, я не заезжий лектор общества "Знание", когда Вы начинаете настаивать на своих интуитивных конструкциях, я чувствую себя великим инквизитором, которым может сделать больно сразу всем (с). Все, закруглились - сначала читайте, потом спрашивайте, если что-то неясно или идея в голову пришла, но не наоборот, иначе мы с Вами на эти темы больше не беседуем.
no subject
Date: 2010-04-27 07:03 pm (UTC)Термодинамическое описание к отдельным молекулам не применимо. Я разве где-то утверждал обратное?
Про миллиард нейронов и термодинамику. Я имел в виду вот что: для одного нейрона вы сможете написать уравнение диффузии. Как уравнение диффузии будет выглядеть для системы из миллиарда нейронов? Тензор диффузии вводить будете? И сильно он вам пожет?
Прошу прощения, что такое "истинная случайность" в данном случае? Это которая по Гауссу? Или которая задается равномерным распределением вероятности по всему объему фазового пространства?
И еще. Согласны ли вы с утверждением:
"Поведение хаотических систем предсказумо на коротких интервалах времени. Такая краткосрочная предсказуемость полезна в экономических и погодных прогнозах." ? (Ели уж возьметесь на какой-нибудь из вопросов ответить, ответьте в первую очередь на этот.)
Я не писал того, что всякая деятельность мозга недетерминирована. Я писал ровно обратное: что она как раз таки очень неплохо детерминирована.
Что означает фраза "невозможность точного предсказания индивидуально поведения для таких систем не связана вообще с точностью наших измерений и с количеством информации о системе"? Как раз таки понятие детерминированного хаоса (мы ведь о нем говорим?) предполагает, что для точно заданных начальных условий поведение системы предсказуемо с любой наперед заданной точностью. (Если в этом учебнике сказано нечто противоположное, то буду благодарен, если укажете, на какой странице.)
no subject
Date: 2010-04-27 07:45 pm (UTC)no subject
Date: 2010-04-27 08:24 pm (UTC)no subject
Date: 2010-04-28 07:39 am (UTC)И каждый делает то же, что и Вы с нейронами "я не это имел в виду".
Это не тот предмет, который можно знать чуть-чуть здесь и чуть-чуть там, его надо понимать - с начала. При этом можно обойтись без многих сведений из тех, что Вы положили себе в голову.
На меня не производят ровным счетом никакого впечатления ни ссылки, что Вы даете, ни Ваши рассуждения о тензорах диффузии. Потому что и Википедия, и Элементы, и бессистемное пользование поисковиком не дают главного - а именно, понимания. Вы снова мне повторяете ту же вещь, от которой у меня дыбом волосы встают - о точно заданных начальных условиях. Я Вам уже объяснила, что значит для такой системы точно задать начальные условия на конкретном примере.
И уже говорила о том, что если есть точка неустойчивости, для которой, грубо говоря, ответы "да, нет, не знаю" равновероятны, Вы ничего не можете предсказать. Это следствие из вполне определенных уравнений вполне определенного вида.
Вам это, похоже, не понравилось, поэтому Вы взялись на непонятных основаниях меня убеждать, что это какая-то абстракция, и таких точек в мысленном процессе не бывает и быть не может, хотя заведомо известно, что это не так.
Я также не могу переваривать фраз вроде "описывать это как неравновесную систему нельзя, потому что там даже нет локального равновесия". А как ее надо описывать?
Для того, чтобы говорить о том, что этот процесс в голове детерминирован, а этот - нет, это нужно строго доказать. Строго, а не на уровне "мне так кажется".
Это сложнейшие проблемы, над которыми ломают головы лучшие профессиональные умы - Вы серьезно полагаете, что путем произвольного "пик-апа" различных статей Вы совершенно точно представляете себе, в чем именно заключаются трудности?
Вы мне за каким-то чертом рассказываете про "вилкой в глаз", хотя эту вещь мы давно уже проехали.
Я Вам говорю о другом. Вот гипотеза Пуанкаре. Вот эн математиков, равно образованных, специалистов в данной области, работают одно и то же число часов в сутки, равного профессионального класса.
Как можно предсказать, что задачу решит именно Перельман, и что он ее вообще решит? Как Вы можете предсказать "а вот этот математик не решит"? При том, что Вы сами не знаете (до того), как именно ее надо решать и решаема ли она, и какому именно изменению этой Вашей "одинаковой динамики" решение соответствует.
Как именно Вы собираетесь предсказывать эстетическое восприятие от картины для конкретного человека, если на это может повлиять больной зуб или ПМС, а может и не повлиять? Или если этот человек страдает невыраженным дальтонизмом, а Вы об этом не знаете (и не знает даже сам человек - это тоже возможно)? Ах, Вы включите это в модель? А что Вы упустили из этой модели из того, о чем я Вам не напомнила?
Единственное, что Вы можете, это сказать - человек с такой-то картиной мозговой деятельности с такой-то вероятностью сделает это, с такой-то - это, а с такой-то - то. И с такой-то - нечто, не соотв. ни одному из предполагаемых вариантов.
Но у Вас нет никаких оснований полагать, что в каждом случае распределение будет выглядеть как 99% за это, и 1% - за вон то. Это нонсенс. Потому что Вы ограничиваете систему своим спектром решений, но может существовать такое, которое не приходит Вам в голову на основании имеющихся данных, а придет тому, кого Вы пытаетесь предсказывать. Как с Перельманом.
Ровно как Вы не учитываете и того, что Ваша просьба о принятии любого решения может влиять на решение. И если бы конкретно Вы конкретно сейчас не просили дать оценку этой картине, оценка без Вашей просьбы могла бы быть и другой. Своей просьбой и постановкой задачи Вы влияете на самую "динамику" в той или иной степени, причем не факт, что влияете прогнозируемо.
Все, хорош, это сжирает бездну времени, причем без особого толка.
no subject
Date: 2010-04-28 08:06 am (UTC)Повторюсь
*Потому что Вы ограничиваете систему своим спектром решений, но может существовать такое, которое не приходит Вам в голову на основании имеющихся данных, а придет тому, кого Вы пытаетесь предсказывать*
И именно это решение может оказаться тем самым, у которого была наибольшая вероятность. Но только в этом конкретном случае. А может и не оказаться.
И знание этого решения (например, касательно Пуанкаре) вкупе с определением динамики мозга Перельмана (которого тоже могли бы сдать в психушку, если бы он не доказал что доказал) никак не поможет Вам в следующий раз предсказать решение другой задачи - не Пуанкаре - кем-то другим.
no subject
Date: 2010-04-28 02:39 pm (UTC)Вы согласны с тем, что уравнения неравновесной термодинамики можно применять только для систем, находящихся в состоянии локального равновесия? Вы согласны с тем, что отдельный нейрон не находится в состоянии термодинамического равновесия? Что его нельзя заменить на узел решетки для численных термодинамических расчетов? Иными словами, что если уж мы пытаемся использовать уравнения неравновесной термодинамики, то расстояние между узлами решетки должно быть много, много меньше характерного размера нейрона? Что более адекватным и удобным является описание мозга как нейронной сети?
Далее, в чем все же таки состоит принципиальное отличие между мозгом и погодой? Насколько я вас понял, вы считаете, что характерное время перемешивания траекторий в фазовом пространстве для мозга много меньше, чем итересующий нас масштаб времени (порядка секунд). Поэтому что-либо предсказать о работе мозга на масштабах времени порядка секунд невозможно. Каково бы ни было начальное состояние мозга, через 5 секунд оно может стать каким угодно. Или я вас не правильно понял? И если я вас понял правильно, то означает ли это, что вы за 5 секунд успеваете подумать обо всем на свете? Что 5 секунд назад вы думали о том же самом, что и полчаса назад, что и полгода назад, а именно - обо всем, о чем вы вообще способны подумать?
(Если уж возьметесь отвечать, ответьте, пожалуйста, на эти два вопроса.)
Про Перельмана. Он свою задачку решал много лет. Я не утверждаю, что мы можем, или когда либо сможем, предсказать результат работы мозга на год вперед. Но вот предсказать, будет ли Перельман через 5 секунд думать о потоках Риччи или о яичнице, или о том, взять ли ему миллион долларов, наверное, когда-нибудь все же сможем.
Про точность. "Я Вам уже объяснила, что значит для такой системы точно задать начальные условия на конкретном примере." Это про 7 миллионов начальных значений переменных для предсказания погоды, я ничего не путаю? Так этого мало. Я-то имел в виду абсолютную точность. Да вы и сами согласны с тем, что этого мало для того, чтобы предсказать погоду больше, чем на несколько дней вперед. Только при этом вы почему-то утверждаете, что "невозможность точного предсказания индивидуально поведения для таких систем не связана вообще с точностью наших измерений и с количеством информации о системе". Как это понимать? По-моему, как раз таки очень сильно связана.
Ну и последний вопрос. Какая из глав учебника Пригожина и Кондепуди имеет отношение к обсуждаемому вопросу? Или вы рекомендуете мне все подряд читать, и про цикл Карно и про структуры Тьюринга?
no subject
Date: 2010-04-28 03:48 pm (UTC)Далее. Термодинамика постулирует базовые законы обмена веществом и энергией для вообще всего, что есть на свете, если из него можно соорудить достаточно большой ансамбль. Если система не поддается термодинамическому описанию, она или не ансамбль, или тот, кто описывает, плохо понимает, что делает. Нет таких систем на белом свете, кои не есть отдельные элементарные частицы, и которых бы термодинамика не касалась. И систему нейронов можно так описывать - важно правильно задать описание и его масштаб. Говорить, что нечто не может быть описано термодинамикой означает скрыто утверждать, что в этом нечто законы термодинамики не работают, вообще-то.
Далее. Это разве я, Роман, просила Вас сравнивать мозги и погоду? Я просила Вас сравнивать динамику движения небесных тел и мозги, если мне в результате учиненных Вами флуктуаций они еще не отказали, в разделе "память" особенно.
Далее - я устала уже это повторять, но процессы в голове происходят разные, и в каждом случае нужно доказать, что тот процесс, что мы изучаем, такой (дет.) или другой (недет.). А не спрашивать абстрактно - а что, через 5 секунд вы подумаете о чем угодно? Это зависит. Могу подумать, а могу и не подумать.
Про точность объясняю последний раз - если Вы и теперь это проигнорируете, то это Ваши проблемы.
Если есть точка неустойчивости. (Вас точки неустойчивости не устраивают, и именно поэтому Вы пытаетесь избавиться от термодинамики, потому что с ней Вам от них некуда деваться, но страус с головой в песке тоже думает, что ему никто не даст пинка, раз он этого не видит (аллегор))
Если есть точка неустойчивости, то в простейшем случае у Вас есть два равновероятных варианта.
Например "да" и "нет". Два решения. Это никак не связано с точностью наших измерений и знанием о системе.
Все. Если Вы полагаете, что спектр возможных решений в виде "да" и "нет" есть великая предсказательная сила - Ваше право.
Абсолютная точность для неравновесных систем,претерпевающих необратимый процесс - это вся вселенная в таком-то виде в данный момент времени. Стрела времени как бы направлена. С этим тоже все.
По Перельману. Речь шла не об этом, Вы это поняли, Вам опять не понравилось, поэтому мы опять пришли к яичницам и вилкам. ДЛя того, чтобы предсказать, что Перельман в следующие пять минут будет думать про математику, а не про яичницу, достаточно психолога и врача (и самого Перельмана), никакого огорода с нейробиологическими изысками не требуется. А вот для того, чтобы сказать, а решит ли Перельман вот это вот....требуется, но недостижимо.
Последний вопрос. К обсуждаемому имеет отношение весь учебник. Сам Ваш вопрос показателен в этом отношении. Да, я рекомендую начать читать - не все подряд, а последовательно, с первой по последнюю главу, пропустив поверхностные явления и химические реакции, если они Вам немилы. Но начать с начала - с равновесной термодинамики, чтобы больше никогда не пытаться загнать мозг со средой в изолированную систему, чтобы знать разницу между устойчивым стационарным состоянием и равновесием, чтобы знать, как масштабировать ансамбль, можно ли описывать отдельный нейрон как термодин. систему (и если да, то в каком контексте и почему), и можно ли описывать так ансамбль нейронов (и чем это будет отличаться от описания отдельного нейрона), чем аппарат формальной термодинамики отличается от статтермодинамики, когда удобно пользоваться тем и этим, и чтобы это было на подкорку записано, чтобы любой нейробиолог мог заглянуть к Вам в голову и предсказать "если его за понимание основ термодинамики спросить, то этот скажет".
no subject
Date: 2010-04-28 06:58 pm (UTC)Это очень смешно. Если моя теория предсказывает распределение вероятностей 50 на 50, а в эксперименте я получаю 70 на 30, то это значит, что моя теория (http://en.wikipedia.org/wiki/Local_hidden_variable_theory) не верна.
Термодинамика постулирует базовые законы обмена веществом и энергией для вообще всего, что есть на свете.
Это очень интересно. Я-то как дурак считал, что термодинамика описывает поведение систем в состоянии локального равновесия или близкого к оному. Вот и в книжке вашей тоже написано:
"Основой общего подхода служит понятие локального равновесия. Для очень
широкого класса систем, не находящихся в термодинамическом равновесии,
такие термодинамические величины, как температура, концентрация, давление
и внутренняя энергия, локально остаются вполне определенными, т. е. для
таких систем может быть построено разумное термодинамическое описание, в
котором такие интенсивные переменные, как температура и давление, вполне
определены в любом элементарном объеме" (стр.97)
Вы писали, что термодинамическое описание миллиарда нейронов проще, чем термодинамическое описание одного нейрона. Это означает, что вы подразумеваете, что хотя бы сотня-другая нейронов находятся между собой в локальном термодинамическом равновесии, т.е для них определены все понятия перечисленные в цитате, приведенной выше, и им подобные. Так? (Интересно, а к людям такой подход тоже применим? То есть для вас и в самом деле существует такое понятие как "средняя температура по больнице"?) Так вот, ни сто нейронов, ни пять, ни даже один нейрон сам по себе не находятся в состоянии термодинамического равновесия. Внутри нейрона, малые объемы вещества - находятся.
"Я просила Вас сравнивать динамику движения небесных тел и мозги... принципиальную разницу между устойчивой динамикой движения небесных тел и неустойчивой динамикой мысли. ....Если Вы не понимаете, что такое экспоненциально расходящиеся траектории..."
Вы уж извините, но ссылку я вам все же приведу:
"The orbital evolution of planetary orbits on giga-year time scales has been investigated recently via several numerical simulations. These have led to a most interesting conclusion that the orbits of the planets themselves evolve chaotically. The characteristic Lyapunov time is 5–10 million years."
http://www.pnas.org/content/98/22/12342.full
Есть принципиальная разница? Нет принципиальной разницы.
"Вас точки неустойчивости не устраивают, и именно поэтому Вы пытаетесь избавиться от термодинамики"
Меня вполне устраивают "точки неустойчивости". Только термодинамика тут ни при чем. Если вы думаете, что при чем, то ответьте на вопрос: какой результат вы надеетесь получить, используя уравнения термодинамики? Поток тепла через мозг? Распределение концентрации ионов калия? Или же нас интересуют какие-то другие вещи? Для вычисления которых термодинамикой никто не пользуется?
no subject
Date: 2010-04-29 09:51 am (UTC)Кстати, насколько я опять-таки помню, рядом с локальным равновесием там где-то должен был быть элементарный объем - я Вас предупреждала. И Евгений Петрович (Агеев) даже специально в сноске пояснил, что он есть такое. И это таки принципиальная вещь - чтобы Вы поняли, что же там такое описывает термодинамика и что такое локальное равновесие, кое Вы понимаете опять неверно.
Ну-с, по пунктам и останавливаемся уже окончательно. "Пра смешно". Это было бы смешно, если бы не было настолько грустно - Вы просто не слышите, что Вам говорят. Если речь не идет о квантах (о них она тоже может идти, но в совершенно определенном контексте, это нас сейчас не интересует, потому что Вы не понимаете, что то, что Вы достали, термодинамике не противоречит).
Что очень, очень показательно - что Вы достали ссылку именно на это. Где Москва, а где Багдад, что называется.
"Пра планеты и мозги". Я Вам четко сказала и показала на примере, в чем состоит разница. И русским языком написала - на миллионы лет вперед (отличное совпадение, Вы не находите?). Вы мне зачем рассказываете то, что я рассказывала Вам? При таких временах детерминистическое описание начинает совпадать с вероятностным. Вы понимаете, как они это получили (я читать не пойду, мне информации из цитаты хватает)? Гига-скейл - там расхождение пошло. А время Ляпунова имеет какой порядок? То-то.
"Пра нейрон". Наводящий вопрос. А как это химики имеют дело с колебательными реакциями, когда, следуя Вашим постороениям, мы к ним со своей термодинамикой и близко подходить не должны - ведь колебания глубины протекания реакции относительно равновесного значения прям нагло нарушают второй закон. А? Сплошное неравновесие.
А потому что на колебания концтрации относительно НЕравновесных значений второму закону любо-дорого смотреть. И не в последнюю очередь благодаря этой приставке пригодная для описания таких систем термодинамика так и называется. А вот из-за таких, как Вы, Белоусов и загнал себя в могилу раньше времени (до некоторой степени шутка).
Далее - смотрим, что нам рассказал Александр. А он нам рассказал, что электрохимические сигналы все те же, что для Перельмана, что для Губерниева (аллегор, подраз. абстрактная рефлексия и коленный рефлекс). И ой - это таки диффузия, химические реакции, изменение потенциала и т.д. Наше все, как говорится. И вот всякое другое рассмотрение вне этих характеристик и есть абстракция, мой друг.
no subject
Date: 2010-04-29 09:55 am (UTC)А потому, Роман, что Вы очень самоуверенны на свой счет, а Ваши знания получены несистематически - а самоувернность подводит, заставляя считать, что при Вашем уме это дозволительно. Нет, не дозволительно. И знание того, какой вопрос (один из) следует задать, чтобы решить задачу про холодильник, Вас не спасает.
Вы путаете все на свете - локальное равновесие с фазовым, системы отсчета, равновесное состояние с устойчивым, стационарное с неустойчивым, случаи, которые можно описать, не привлекая кинетических уравнений, со случаями, где без них обойтись нельзя, случайную природу флуктуаций с неточностью измерений, наблюдение за отрытой системой с наблюдением за средой и т.д. и т.п.
Я понимаю, о чем я говорю, Вы - нет. Я Ваши ошибки вижу, Вы свои-нет. И при этом, не будучи специалистом, Вы еще имеете наглость, извините, утверждать, что нелинейная термодинамика диссипативных структур неверна.
Так вот. Если бы это был кто-то другой, наше общение закончилось бы на первом моем комменте по бесполезности. Но и цель нашего общения (которое меня временами просто злит) не состоит в том, чтобы Вы поняли, что у Вас есть пробелы и быстренько в разговоре в интернете заполнили их "правильными конкретными ответами" от специалиста. И тем успокоились. Я их Вам не дам принципиально. Я не собираюсь подробно исправлять Ваши ошибки и заполнять Вам голову следующей порцией таких же отрывочных кусков по конкретной проблеме, пусть и безупречно грамотных, потому что тогда Вы и дальше будете владеть умными словами и терминами, не владея навыком установления и глубокого понимания взаимосвязей между ними. Я это нахожу глубоко порочным -как и все нынешнее "самостоятельное интеренет науч-поп образование". Цель нашего общения в том, чтобы побудить Вас взять в руки книгу, а не поисковик. В книге есть обучающая логика изложения, в произвольном поиске по ключевым словам - нет.
И только так Вы можете - а Вы можете - понять, в чем заблуждались, что именнно означает то или другое. Размышляя над этим - и это только с книгой. Над Вики нечего размышлять, это справочная информация. Но по справочникам никто с дисциплиной не знакомится. Это надо читать и обдумывать. Написать в упрощенном изложении я Вам могу в комментах хоть весь курс. Но я не настолько самоуверенна, чтобы думать, что я могу делать это лучше того же Пригожина, и мое время не резиновое. А думать за Вас не может никто.
Все, наша дискуссия, хотя и велась мною добровольно, отняла очень много времени, я больше не буду Вам отвечать, не сочтите за небрежение и поймите меня правильно.
no subject
Date: 2010-05-04 11:04 pm (UTC)Во-первых, мы выяснили, что динамика движения планет солнечной системы не отличается принципиально от динамики прочих нелинейных хаотических систем. Там нет никакой "устойчивости движения", а наоборот имеется то же самое экспоненциальное расхождение траекторий и перемешиваемость. Масштабы времени, понятное дело, отличаются на 15 порядков от случая динамики нейрона, но это как раз таки непринципиально. (Возможно, вы по-прежнемы считаете, что имеется какая-то принципиальная разница, и, возможно, вы даже считаете, что на эту разницу вы уже мне явно указали - но, в этом случае, я вас так и не смог понять, это тоже можно считать итогом.)
Во-вторых, мы, надеюсь, пришли к согласию относительно того, что предсказания вероятностей ничем, по сути, не хуже предсказаний точных значений в том, что касается тестирования тех или иных теорий. (Ссылку на кванты я дал потому, что очень уж пример хороший, а не потому, что он "противоречит" термодинамике.)
В третьих, хотя это явно и не было оговорено, но думаю, что вы согласитесь со мной в том, что хаос в нелинейных системах не обязан проистекать из явлений, относящихся к неравновесной термодинамике. То есть, в основе хаотического поведния системы может лежать хаотическое поведние очень большого числа частиц, а может и не лежать: число частиц вполне может быть весьма малым.
В четвертых, мы вроде бы с вами не спорим, что термодинамика вполне уместна и даже необходима для описания процессов, происходящих внутри отдельного нейрона.
Чего я так и не понял, так это вашей фразы о том, что миллиард нейронов с точки зрения термодинамики описать проще, чем один нейрон. Что у вас там является элементарным объемом, какие термодинамические характеристики вы намерены исследовать, к каким выводам о динамике мозга вы надетесь прийти, я так и не уяснил. Тоже итог, типа.
Соответственно, почему мы вообще говорим о неравновесной термодинамике, а не о теории цепей, к примеру; имеют ли хоть какие-то главы из предложенной вами книжки отношение к проблеме динамики мозга или его частей - так же осталось для меня не ясным.
P.S. Возможно, из каких-то моих слов вы могли заключить, что я считаю, что термодинамика "не верна", или что в ней не рассматриваются малые отклонения от равновесия. Это не так, я так вовсе не считаю.
no subject
Date: 2010-05-04 11:32 pm (UTC)no subject
Date: 2010-04-28 10:58 pm (UTC)Надо было сказать "автономная система". Совсем уже старый стал, все умные слова позабыл.