Коперниканский переворот: информация — не единая сущность, а троица

А первоочередная задача мозга — не обработка информации, а декомпозиция её трёх качественно разных типов

Tолько что опубликована фантастически глубокая и предельно важная работа «Декомпозиция информации и информационная архитектура мозга» на стыке вычислительной нейробиологии и теории информации.

Эта работа:

• кардинально меняет наши представления об информационной архитектуре мозга, проясняя вычислительные роли в мозге различных типов информации и их связь с нейробиологией и структурой мозга;
• объясняет, как у нашего вида возникли более высокие когнитивные способности по сравнению с другими приматами;
• позволяет сравнивать человеческий мозг с мозгом других видов и даже с искусственными когнитивными системами, обеспечивая основу для исследования информационной архитектуры биологического и искусственного познания;
• дает новое понимание причинно-следственной связи между синергией и избыточностью информации, с одной стороны, и когнитивными способностями интеллектуальных агентов, с другой.

В основе работы два фундаментальных переворота в научных подходах трактовки вычислительной нейробиологии мозга.

1. Информация не является монолитной сущностью: ее можно разложить на 3 качественно разных типа — синергетическая, уникальная и избыточная.
2. Информационная динамика осуществляемых мозгом вычислений, помимо обработки информации, включают ее декомпозицию, в ходе которой мозг находит компромисс между избыточностью и синергией информации (этот процесс назван распутыванием информации).

Обработка информации отвечает на вопрос: «Что происходит с информацией?». В ходе обработки информация может передаваться, храниться и модифицироваться (напр. информация из двух элементов может быть объединена с третьим).
См рис А, где информация представлена в виде двоичных черно-белых шаблонов).

Декомпозиция информации отвечает на вопрос «Каким образом передается информация из нескольких источников?» (см рис В).

• Информация может полностью передаваться только одним источником, так что она больше не будет доступна, если этот источник будет нарушен (на рис. это желудь и банан на периферии поля зрения каждого глаза, показанных зеленым и бежевым треугольниками). Это называется уникальной информацией.
• Информацию может нести в равной степени каждый из нескольких источников (на рис. оба глаза видят квадрат, расположенный в синей области перекрытия). Эта избыточная информация будет оставаться полностью доступной до тех пор, пока останется хотя бы один источник.
• Информация также может передаваться несколькими источниками, работающими вместе (здесь: трехмерная информация о глубине, показывающая, что квадрат на самом деле является кубом). Эта синергетическая информация будет потеряна, если какой-либо из источников, несущих ее, будет нарушен.

Признание синергии, избыточности и уникальности информации как различных типов информации открывает путь к прояснению структуры архитектуры обработки информации в мозге.

Важным открытием, ставшим возможным благодаря информационному разложению внутренней активности мозга, стало открытие того, что выраженный синергизм сосуществует с избыточностью в человеческом мозге. Несмотря на широкое распространение, синергетические взаимодействия оставались незамеченными предыдущими методами, поскольку их нельзя было уловить с помощью традиционных мер функциональной связности, основанных на корреляции.

Распутывание различных типов информации имеет решающее значение для понимания мозга как органа обработки информации — мозг уравновешивает относительные сильные и слабые стороны различных типов информации. В частности, распутывание различных типов информации позволяет сравнивать человеческий мозг с мозгом других видов и даже с искусственными когнитивными системами, обеспечивая основу для исследования информационной архитектуры биологического и искусственного познания (рис С).

________________________________

Ваши шансы увидеть мои новые посты быстро уменьшатся до нуля, если вы не лайкаете, не комментируете и не делитесь в соцсетях.