Я слышу, и значит, я ... раскладываю звук в ряд Фурье по тонам. Младенец быстрее реагирует на голос матери, чем отца. Почему именно так? Элементарно: у новорожденных диапазон частот сужен, а пик его приходится на диапазон женского голоса. Иногда с возрастом слух ухудшается. Неужели мир становится тише? Нет, просто повреждаются внешние волосковые клетки наших ушей - рецепторы слуховой системы и вестибулярного аппарата - и теряется способность с точностью раскладывать звуки в ряд. Именно поэтому мы больше не можем различать близкие тона и не способны понять слова. В таком случае совсем не обязательно нам кричать, достаточно говорить четко и медленно - и мы услышим.
22 марта Рубен Тикиджи-Хамбурьян, неизменный координатор и преподаватель стрима "Нейронауки" Летней школы AACIMP, старший научный сотрудник НИИ нейрокибернетики Южного федерального университета (Россия), приглашенный исследователь Центра наук о здоровье Луизианского государственного университета (США) прочитал лекцию "вычислительные нейронауки: открытие в строках кода ", в которой речь шла о все выше упомянутом и еще о множестве нейронаучных и просто научных вещах. Поблагодарить за мероприятие следует НОСА КПИ.
Открытие в строках кода?
... По аналогии с "открытием на кончике пера" планеты Нептун.
Почему же в строках кода? По утверждению д-ра Тикиджи-Хамбурьян, вычислительные нейронауки - это код (программный - Е.К.), а потому основные открытия появляются "в строках кода". Отсюда и название лекции.
Камилло Гольджи и Сантьяго Рамон-и-Кахаль - ученые, совершившие открытие нейрона в конце XIX века и благодаря которым появились нейронауки. А уже в XX веке к исследованиям присоединились компьютеры. Так случилось, потому что ...
Нейронаука - первая и единственная в мире дисциплина, объект и инструмент изучения которой совпадают - значит, мозг изучает мозг.
Понятно, что ограничивает возможности ученых. Поэтому появилась идея ввести кодовые модели как метод исследования - это ознаменовало переход к вычислительным нейронаукам (Computational Neuroscience), возникшие как отдельная наука в 80-х годах прошлого века. Предложенный способ изучения позволяет выносить объект анализа за пределы человека и дополнительно опираться на мощность компьютера. В этом ученым становятся полезными программные пакеты Genesis, Neuron и XPP.
Правда, по словам лектора, кодирование нельзя назвать идеальным инструментом, оно не решает проблемы шума и медлительности нейронов, колебания длины аксонов предыдущего уровня, искаженности входного сигнала.
Но до этого в игре приняла участие математика ...
"Если в магазине морских продуктов вы приобретете кальмара ..."
... то непременно рассеките его, и посредине увидите гигантский аксон, как две капли воды похож на тот, что в 1963 году принес Алану Ходжкина и Эндрю Хаксли Нобелевскую премию за создание математической модели для описания электрических механизмов, обуславливающих генерацию и передачу нервного сигнала в ... гигантском аксоне кальмара.
"Вычислительные нейронауки не позволят" закиснуть "
Так утверждает д-р Рубен Тикиджи-Хамбурьян. "Когда я устаю программировать, перехожу к изучению биологической основы нейронных процессов. Хорошо, что статей на эту тему выходит достаточно много. А надоест биология, возьмусь за интегралы".
"Не дай себе засохнуть летом"
Чтобы мозг хорошо работал, его надо непрерывно нагружать. А чем занять мозг летом? Можно и изучением этого же мозга на стриме "Нейронауки" Летней школы AACIMP-2013. За семь полных лет существования проекта здесь удалось собрать уникальную команду преподавателей. Среди них - профессор Джон Ринзель, ученый, стоявший у истоков вычислительных нейронаук в США. В своих лекциях он, среди других проблем, объясняет и суть применения дифференциальных уравнений в модели Ходжкина-Хаксли. А еще - профессор Петер Эрде, который на Летней школе рассказывает о вычислительных нейрофармакологии и социологии (и о многом другом); профессор Виталий Дунин-Барковский - ученый, принимавший непосредственное участие в зарождении вычислительных нейронаук в СССР; д-р Рубен Тикиджи-Хамбурьян.
Два других стрима Летней школы AACIMP-2013 - "Исследование операций" (Operational Research - OR) и "Прикладные компьютерные науки" (Applied Computer Science - ACS). В этом году OR сосредоточится на финансовой математике (Financial Mathematics) и управлении логистикой (Supply Chain Management). А ACS - стрим, основу которого составят практические занятия - на машинном обучении (machine learning) и искусственном интеллекте (artificial intelligence).
Итак, не пропустите: VIII Летняя школа AACIMP состоится в этом году, уже традиционно, в НТУУ "КПИ" с 1 по 17 августа. Организаторы проекта, НОСА КПИ, приглашают всех желающих к участию как слушателей или волонтеров-помощников.
Евгения Кугук, НОСА КПИ