¿Cuáles son las diferencias clave entre las redes neuronales artificiales y las neuronas reales del cerebro humano?

En mi opinión, la diferencia clave entre los ANN y los cerebros radica en cómo los ANN tienden a estructurarse , especialmente en lo que respecta a la densidad (ver más abajo). Esto probablemente se deba a que todavía no conocemos suficientes detalles de las estructuras del cerebro para guiar el diseño de ANN.

A partir de las unidades más pequeñas: una neurona artificial (“neurode”) simula el comportamiento de una neurona real, en lugar de su estructura . El neurode se basa en el supuesto de que la complejidad estructural no necesariamente significa complejidad conductual, y que la naturaleza exacta de cómo funciona una neurona no es vital para lo que logra. Esa puede ser una suposición justa para una sola unidad.

Las ANN también tienden a simular el comportamiento de una red de neuronas, en lugar de la estructura. Pero en el caso de una red, la estructura puede ser mucho más importante. La estructura proporciona una guía sobre las conexiones innecesarias. Sin esta guía, los diseñadores de ANN necesitan poner conexiones por si acaso. Por lo tanto, las ANN tienden a estar bastante densamente conectadas. Si una red totalmente conectada tiene una densidad del 100%, los ANN tienden a ser no menos del 10%.

Sin embargo, el cerebro no tiene nada cercano a este nivel de densidad. Considere el cerebro como una gran red con aproximadamente 83 mil millones de nodos. Cada nodo tiene conexiones directas con algo así como 100,000 otros en promedio. Eso significa que el cerebro tiene una densidad de conexión de aproximadamente 0,00012%. * Los ANN son mucho más densos que esto, lo que sugiere que carecen de algo parecido a la estructura interna del cerebro.

Dicho esto, algunos de los nuevos ANN como Deep Mind usan estructuras con densidad relativamente baja para imitar mejor cosas como el reconocimiento óptico. Ver Red neuronal convolucional – Wikipedia.


* Hay algo así como 8,300,000,000,000,000 conexiones en el cerebro. Pero si el cerebro estuviera completamente conectado, con todos los nodos conectados directamente a todos los demás nodos, habría 6,889,000,000,000,000,000,000 conexiones. Entonces, por cada conexión que tiene el cerebro, hay alrededor de 10 millones que no tiene.

Bueno, yo diría que lo que tienen en común es que tampoco entendemos muy bien. Aparte de eso … comenzando con algunas citas de: The New York Times

  1. “Podría ser, dice el Dr. Abbott, que el disparo simultáneo de todas las neuronas hace que usted tome medidas. O podría ser que es el número de neuronas que disparan lo que provoca una acción”.
  2. (Tenga en cuenta que las redes neuronales generalmente modelan el primero, no el segundo)
  3. “” Las células de cepillo unipolar enviaban una copia retrasada del comando que otra parte del cerebro estaba enviando a su órgano eléctrico. La señal retrasada fue directamente al sistema de detección pasiva para cancelar la información del pulso eléctrico. “El cerebro tiene que calcular lo que se autogenera frente a lo que es externo”, dijo el Dr. Sawtell.
  4. (Se puede argumentar que las redes neuronales podrían “aprender eso”, sin embargo, sospecho que esto tomaría mucho tiempo)
  5. Cómo construir un cerebro: una arquitectura neuronal para la cognición biológica (Oxford Series on Cognitive Models and Architectures): 9780199794546: Medicine & Health Science Books @ Amazon.com dice que la estructura de la sinapsis implica distancias a nanoescala. Como tal, es posible que la operación sináptica se base en fenómenos a nanoescala (cuánticos). Las redes neuronales no modelan eso. (Ver también biología cuántica)
  6. Caos: “Cuando el presente determina el futuro, pero el presente aproximado no determina aproximadamente el futuro”. Las redes neuronales se ejecutan en computadoras y las computadoras tienen almacenamiento finito, y también lo son la precisión finita. Si las redes neuronales modelaron neuronas perfectamente estructuralmente, no está claro qué precisión se requiere para una fidelidad total.

De todos modos, son algunos de ellos. Todos conducen al punto principal mencionado en el artículo de NYtimes.

Cori Bargmann, de la Universidad Rockefeller: “La teoría es hermosa e internamente consistente. Biología, no tanto.

Las redes neuronales artificiales son modelos simplistas de un fenómeno muy complejo que nadie comprende. La neurociencia cognitiva / de sistemas es un campo relativamente joven y no tenemos las metodologías necesarias para descubrir cómo interactúan un sistema conectado de miles de millones de neuronas y glía para producir cognición / conciencia / comprensión.

Las herramientas actuales como fMRI pueden decirle qué regiones del cerebro se utilizan para ciertas tareas como la comprensión del lenguaje, pero no tienen una resolución temporal de milisegundos y la resolución espacial no está en el nivel neuronal. Otras herramientas como el EEG pueden medir los estados del cerebro a través de la actividad eléctrica y tienen una buena resolución temporal (nivel de milisegundos), pero las grabaciones no especifican qué partes del cerebro están haciendo qué. En pocas palabras, nuestras herramientas no son lo suficientemente potentes como para permitir la creación de modelos realistas que simulen la actividad cerebral.

Un avance en los modelos computacionales de cognición requeriría la invención de herramientas más poderosas que ayudarían a avanzar en nuestra comprensión del cerebro.

Amigo

La diferencia clave es que las neuronas reales del cerebro, incluida su función de red en presencia de conciencia únicamente, siempre que el nivel de conciencia disponible en un sujeto determinado no sea inferior al promedio de conciencia de vigilia observada en todos los humanos. La calidad y cantidad de las funciones del SNC varían directamente de acuerdo con al micro cambio / oscilación en el nivel de conciencia. Incluso en presencia de un nivel de conciencia más elevado / conciencia elevada que nuestro nivel de conciencia promedio durante el día, algunas áreas latentes de grupos cerebrales de neuronas como el cuerpo pineal, se activan y muestran sus funciones más nuevas modalidades generalmente no observadas en la rutina.

Las redes neuronales artificiales no requieren conciencia. La calidad y cantidad de funciones, ya que no requieren presencia de conciencia, son relativamente estables y no varían, ya que varía en realidad.

La red neuronal artificial es una máquina, y la máquina no puede hacer / funcionar desde su propio fin, ya que la máquina no tiene voluntad de hacer. Esta es otra diferencia clave. Las neuronas reales, incluido el SNC, tienen su propia “voluntad de pensamiento” que tiene relación directa con el nivel de conciencia disponible. Por eso, un hombre no se define como redes de neuronas artificiales de máquina.

Hay dos dominios a estudiar aquí para conocer esta diferencia clave:

A.Ser en sí mismo: es conciencia http://itself.As como el hombre es consciente es conciencia dotada de la naturaleza. Oscila a lo largo de nuestros negocios rutinarios de la vida al ser absorbidos por ellos. Por lo tanto, su ser no es estático / estable, y toda la funcionalidad de su ser / cuerpo / mecánica psicosomática opera en un contexto estricto para su ser.

Ninguna máquina / red neuronal artificial está ligada a la conciencia, y así es como la máquina difiere del hombre. No son categóricamente conmensurables.

B. Cuerpo psicosomático: es toda la arquitectura y organización, formas de energías físicas y psíquicas, en sus formas útiles, operadas en diferentes escalas. Sus posibles componentes más bajos de redes neuronales reales tienden a funcionar mediante la automatización: nuestros hábitos psicológicos, y es los posibles componentes superiores tienden a funcionar solo en presencia de conciencia, nuestro pensamiento lo hará.

C. Las redes neuronales artificiales son máquinas / mecánica, es una construcción excelente, pero aún así no es comparable con la red humana real, ya que existe una gran diferencia entre los creadores de estos dos: uno es creado por nosotros, nuestra CONCIENCIA humana, otra por naturaleza. la inteligencia operacional en presencia de una conciencia superior omnipresente.

D.Si aumentamos nuestro nivel de conciencia de vigilia promedio actual, a escala individual y colectiva, quizás solo nos permitimos crear redes neuronales artificiales como neuronas y redes reales.

E. De nuevo, sería cuestión de cómo acoplar la conciencia a esta “máquina”, que en sí misma es la diferencia clave. Actualmente, utilizamos formas utilizables de energías físicas para hacer que nuestra máquina sea operativa, que debe ser sustituida por formas utilizables de energías psíquicas. , y ahora esperamos sustituirlo por formas utilizables de energías conscientes.

Gracias

Q guru

Veo dos diferencias además de las mencionadas anteriormente. Primero, las neuronas reales son máquinas potencialmente analógicas con una salida algo proporcional basada en un rango de estímulos de entrada. Este comportamiento no se replica en las ANN que son (posiblemente) máquinas digitales que emiten señales de encendido / apagado basadas en una suma de entradas de encendido / apagado. Segundo, las reacciones de sinapsis pueden verse afectadas en áreas bastante grandes o globalmente por cambios químicos en el cerebro y en el torrente sanguíneo que lo alimenta. En teoría, esto podría replicarse en la tecnología ANN actual, pero comúnmente no lo es.