Hry · NeurobiologieLogický hlavolam

Spiknutí

Neuron umí jen sečíst hlasy a buď vystřelit, nebo mlčet. Zapoj jich pár tak, aby spolu rozhodovaly.

vyšlo aktualizováno

Každý neuron sčítá, co mu přichází po synapsích. Excitační synapse přidá malé „ano“, inhibiční malé „ne“. Když součet dosáhne prahu, neuron vystřelí, jinak mlčí. Z takhle hloupých součástek se dají poskládat překvapivě chytré obvody.

Jak hrát: klepnutím na synapsi měníš její sílu: +1, +2, −1, −2 a zase nic. Klepnutím na štítek práh nastavíš, kolik hlasů neuron potřebuje k výstřelu. Tabulka vpravo (na telefonu pod obvodem) ukazuje všechny možné kombinace vstupů, co má výstup udělat a co opravdu dělá. Klepnutím na řádek tabulky ho přehraješ v obvodu. Úroveň je hotová, když sedí všechny řádky.

HRA Spiknutí
sedí – synapsí –
Vyber úroveň a začni.

Spiknutí. Vlevo vstupní neurony, vpravo výstupní. Zlatý neuron právě pálí. Číslo v neuronu je součet hlasů, které do něj přišly, štítek nad ním je práh. Zelené synapse jsou excitační, oranžové inhibiční. Neurony jsou tu zjednodušené na sčítání a práh.

Co se tu doopravdy děje

Podobně zjednodušený neuron navrhli v roce 1943 Warren McCulloch a Walter Pitts. Jejich neuron vystřelí, když je aktivních aspoň tolik excitačních vstupů, kolik žádá práh, a jediný aktivní inhibiční vstup mu výstřel zakáže. Ukázali, že ze sítí takových jednotek se dá poskládat jakákoli logická funkce. Váhy, které se sčítají a dají se přehlasovat jako tady, přinesly až pozdější modely, například perceptron Franka Rosenblatta z roku 1958. Na nich vyrostly umělé neuronové sítě.

Poslední úroveň skrývá slavný háček. „Buď A, nebo B, ale ne obojí“ jediný neuron s jedním prahem nezvládne, ať nastavíš synapse jakkoli. Nejde to rozdělit jednou přímkou: když si všechny čtyři kombinace vstupů nakreslíš do čtverce, leží ty dvě, které mají pálit, v protějších rozích. Pomůže až další neuron uprostřed. Ten výstupu dodá informaci, kterou výstup sám z A a B nevyčte, třeba že pálí oba vstupy naráz. Řešení je víc a každé takového pomocníka potřebuje.

Skutečný neuron je ovšem mnohem bohatší než logické hradlo. Hlasy na něm vyprchávají v čase, synapse se učením zesilují a zeslabují a na jeden motorický neuron v míše se sbíhá asi deset tisíc vstupů. Princip sčítání a prahu ale platí a z něj se skládá spiknutí 86 miliard buněk. Víc je v kapitole Jak se sůl naučila říkat já. Proč je jedna synapse „ano“ a jiná „ne“, ukazuje kapitola Dole v mezeře.

Vidíš chybu, nebo ti tu něco nesedí? Napiš mi →

Kup mi kafe

Zdroje