https://wodolei.ru/catalog/rakoviny/chasha/
В такой модели цветовые стимулы представлены точками, а расстояния между ними соответствуют расстояниям между нейронами-детекторами.
Метод построения субъективного пространства позволяет определить его минимальную мерность и выделить основные субсистемы (факторы), на основе которых субъект выносит суждение о различии двух цветовых стимулов. Следующий шаг предполагает интерпретацию выделенных факторов в понятиях нейрональных единиц, образующих нейронные сети детекторов.
Для построения перцептивного пространства цвета у человека на основе оценок субъективных различий были использованы цветовые стимулы разной длины волны и интенсивности (Izmailov Ch.A., Sokolov E.N., 1992). Цвета предъявлялись парами с коротким интервалом между стимулами в паре. После предъявления каждой пары испытуемый должен был оценивать различие между ними в баллах от 0 (полностью идентичные) до 9 (максимально различные). Полученные оценки субъективных различий
45
сводили в матрицу, которую обрабатывали методом многомерного шкалирования (ММШ). Было получено четырехмерное эвклидово пространство — гиперсфера, в которой все множество цветовых стимулов размещалось в ее тонком поверхностном слое (при вариативности ее радиуса не более 10%). Проекция стимулов на плоскость осей Х,Х2 образует круг. Полюса осей Х,Х2 представлены парами стимулов: соответственно красным—зеленым и желтым—синим. Белый цвет (ахроматический) расположен в центре круга. В плоскости Х,Х2 отражен цветовой тон, который для каждого стимула определяется через угол, образованный радиусом к данному стимулу. Проекция точек на плоскость Х3Х4 позволяет интерпретировать ее оси как биполярную яркостную и монополярную темновую составляющие цвета соответственно. Белый цвет расположен вблизи положительного полюса оси Х3, а наиболее темный, например красный, — ближе к отрицательному полюсу оси Х3. Цвета промежуточных значений сдвинуты к положительному полюсу Х4. По координатам цветовых стимулов в плоскости Х3Х4 можно измерить ахроматическую составляющую цветового зрения. Углы на плоскости Х3Х4, образованные радиусами к стимулам, характеризуют их субъективную яркость (светлоту).
Координаты по зелено-красной и желто-синей осям цветового субъективного пространства человека соответствуют реакциям зелено-красных и сине-желтых оппонентных нейронов ЛКТ обезьяны при предъявлении ей тех же цветовых стимулов (с идентичными длинами волн). Координаты двух ахроматических осей цветового перцептивного пространства соответствуют реакциям ахроматических нейронов: яркостных (нейроны В) и темновых (нейроны D). Вычисление обобщенной хроматической оси (для Х,Х2) по формуле (Х^+Х2)1/2 и обобщенной ахроматической оси для Х3Х4 по формуле (Х3+Х4)1/2 преобразует четырехмерное пространство в плоскость, в которой цветовые стимулы располагаются на ограниченном участке дуги первого квадранта в зависимости от их насыщенности. Углы в этой плоскости, образованные радиусами, характеризуют стимулы по их насыщенности. С увеличением угла насыщенность стимула уменьшается.
В представленной модели цветового зрения органически соединяются нейронный механизм кодирования цвета с психологическими характеристиками цвета: цветовым тоном, светлотой (субъективной яркостью) и насыщенностью, представленными в угловых характеристиках на плоскостях Х,Х2, Х3Х4 и в плоскости обобщенных хроматической и ахроматической осей.
Перцептивные цветовые пространства, построенные для животных (трихроматов) — обезьяны (макаки), рыбы (карпа), об-
46
наруживают их принципиальное сходство с субъективным цветовым пространством человека (Латанов А.В. и др., 1997). В опытах на животных был использован метод измерения вероятности инструментальных двигательных реакций при выработке цветовых диф-ференцировок. После обучения цветовой стимул (как условный сигнал) характеризуется вектором вероятностей реакций, отражающим вероятность появления условной реакции как на условный, так и на дифференцировочные стимулы. Последовательно проводя серии с подкреплением разных цветов, можно для каждого цвета составить матрицу вероятностей условных рефлексов и на ее основе вычислить корреляционную матрицу для последующей обработки факторным анализом. Перцептивные цветовые пространства этих животных, так же как и человека, представляют гиперсферу, оси которой соответствуют четырем каналам кодирования цвета: красно-зеленому, желто-синему, яркостному и темновому (рис. 10, 11). Три угла цветовой гиперсферы соответствуют трем субъективным характеристикам цветовых стимулов: цветовому тону, светлоте и насыщенности.
Серьезным подтверждением правомерности применения психофизического подхода для раскрытия нейронных механизмов восприятия явились опыты, выполненные на лягушке (трихромате) с регистрацией электроретинограммы (волны «Ь») на смену цветовых стимулов (Зимачев М.М. и др., 1991). Был использован метод замены одного (тестового) цвета на другой (референтный) при меняющейся яркости тестового цвета. Каждому стимулу соответствует вектор, представляющий величины волны «Ь», полученные при замене данного стимула на каждый другой. Из этих векторов составляли матрицу смешений, которую обрабатывали ММШ. Перцептивное цветовое пространство, полученное по волне «Ь» сетчатки лягушки, обнаружило большое сходство с перцептивным пространством человека, построенным на основе субъективных оценок, перцептивными пространствами обезьяны и карпа при измерении у них вероятностей условных двигательных реакций. Особенностью, отличающей перцептивное цветовое пространство лягушки, была меньшая степень дифференциации цветовых стимулов, что выражалось в их группировке вокруг основных цветов: красного, зеленого, синего, желтого и белого. Авторы предполагают, что у лягушки отсутствует механизм различения насыщенности цвета, т.е. хроматические и ахроматические системы не образуют нового качества, представленного углом в плоскости обобщенных хроматической и ахроматической осей.
Правомерность четырехмерной сферической модели цветораз-личения подтверждается опытами с предъявлением стимулов, часть
47
-1.0 -0,5 О
0,5 1,0 -1,0
-1,0
-0,5 О
-1,0
545. 470«
<х,2+хГ
0,5 1,0
Рис. 10. Проекция цветовых стимулов в перцептивном пространстве обезьяны.
а — на плоскость цветого тона (Хр Х2,); б — на плоскость ахроматических составляющих (Х3, Х4); в — на комбинированную плоскость, образованную обобщенной хроматической и обобщенной ахроматической осями. Цвета и соответствующая им длина волн (нм): синий (467), голубой (479), сине-зеленый (496), зеленый (533), желто-зеленый (566), желтый (575), оранжевый (593), красный (610), пурпурный (552), белый. Пространство построено для матрицы смешения, составленной из реакций (нажима на педаль передней лапой) на стадии стабилизации условного рефлекса (по А.В. Латанову и др., 1997).
Рис. 11. Проекция цветовых стимулов в перцептивном пространстве карпа.
а — на плоскость Х^, образованную хроматическими красно-зеленой (X,) и желто-синей (Х2) опонентными осями (плоскость цветового тона), б — на плоскость, образованную яркостной (Х3) и темновой (Х4) ахроматическими осями, в — на комбинированную плоскость обобщенной хроматической и обобщенной ахроматической осей. Пространство построено для матрицы смешения вероятности условных рефлексов — схватывания одной из двух бусинок, которая располагалась над тем местом, где появлялся подкрепляемый (мотылем) цветовой стимул. Обработке подвергались вероятности условных ответов, полученные на стадии стабилизации условного рефлекса. Обозначения те же, что на рис. 9 (по А.В. Латанову и др., 1997).
параметров которых редуцирована. В психофизических опытах на человеке, а также в поведенческих экспериментах на животных показано, что в тех случаях, когда предъявляемые стимулы различаются только по яркости, их распознавание осуществляется при участии только двух ахроматических каналов. Выявленные в этих опытах перцептивные пространства яркости для человека и животных двумерны. При различении равноярких стимулов разного спектрального состава перцептивное пространство трехмерно. Это было продемонстрировано в психофизических исследованиях на человеке, а также на обезьянах, когда пространство строилось из матрицы смешения, составленной из вероятностей инструментальных ответов обезьяны при выработке дифференцировок по цветовому тону. Третья координата такого пространства, соответствующая светлоте, отражает интегрированный вклад двух ахроматических каналов. Таким образом, трехмерное перцептивное пространство равноярких цветовых стимулов и двумерное пространство яркости представляют собой подпространства общего четырехмерного цветового перцептивного пространства.
Психофизический метод изучения восприятия цвета, включающий построение геометрической модели перцептивного пространства цвета по матрице речевых или поведенческих реакций, дает возможность охарактеризовать цвет в векторных понятиях. Таким образом, субъективное восприятие каждого цвета представлено четырехкомпонентным вектором, определяемым вкладами по четырем осям гиперсферы.
С позиции векторной психофизиологии все детекторы цвета представлены точками на сферической поверхности (карте детекторов) четырехмерного пространства. Сферическая карта цветовых детекторов имеет дискретную структуру. Порог различения цветов определяется расстояниями между соседними детекторами. Величина порога зависит от плотности детекторов на детекторной карте. При одинаковой их плотности порог различения одинаков на разных участках детекторной карты. Изменение цвета обнаруживается при смещении максимума возбуждения с одного детектора на соседний.
Нейрон-детектор представляет вершину иерархически организованной нейронной сети (или ансамбля нейронов). Ансамбль нейронов — это группа нейронов, имеющая общий для них вход и конвергирующая на более высоком уровне на одном или параллельно на группе нейронов.
Другими словами, ансамбль нейронов, конвергирующих на нейроне-детекторе, образует его нейронную сеть. В ее состав входит блок рецепторов, выделяющих определенную категорию вход-
50
B/Y x~\ Я
v*-"
Рис. 12. Структура анализатора цвета.
В, G, R (сине-, зелено- и красночувствительные колбочки) — I уровень обработки. Предетекторы представляют II уровень обработки сигнала в анализаторе цвета. III уровень — карта селективных к различным цветам детекторов, имеющих разные синаптические связи с предетекторами; кривые в квадратах — характерные ответы нейронов при изменении стимула; X — длина волны (по С.В. Фомину и
соавт., 1979).
ных сигналов (например, излучение определенной длины волны: В, G, R). Вторым блоком является блок предетекторов. Они трансформируют сигналы рецепторов в форму, пригодную для селективного возбуждения детектора. Для нейронной системы, обеспечивающей цветовосприятие, функцию предетекторов выполняет ансамбль нейронов, представленный двумя типами цветооппо-нентных клеток (R/G и B/Y), а также двумя типами ахроматических нейронов: яркости и темноты (Wh/Bl). Предетекторы си-наптически связаны со всеми нейронами-детекторами цвета параллельно (рис. 12).
При действии стимула у элементов ансамбля нейронов в силу их разной чувствительности возникают разные по силе и комбинации возбуждения. Комбинация возбуждений в ансамбле нейронов получила название «вектор возбуждения». Ансамбль нейронов, конвергирующих на нейроны-детекторы, реагируя на стимул возбуждением, проецирует свой вектор возбуждения на все нейроны-детекторы, выделяющие соответствующее качество стимула. С уровня
51
4*
предетекторов на цветовые детекторы поступает четырехкомпо-нентный вектор возбуждения от 4 типов предетекторов (нейронов R/G, B/Y, Wh,BD- Синапсы, через которые предетекторы связываются с разными цветовыми детекторами, различаются по своей эффективности. Сила синоптической связи каждого детектора цвета с предетекторами характеризует его индивидуальный вектор синоптических связей (или вектор связи). Реакция детектора на стимул зависит от вектора его синаптических связей с предетекторами. Поэтому Е.Н. Соколов предлагает рассматривать возбуждение детектора как результат суммации попарных произведений, образованных возбуждениями предетекторов и эффективностью воздействия (весами) соответствующих им синапсов на данном детекторе. Сумма таких попарных произведений образует скалярное произведение двух векторов: вектора возбуждения (возбуждения предетекторов) и вектора связи, представленного весами синапсов на данном детекторе.
Вектор возбуждения, возникающий в ансамбле нейронов, конвергирующих на детектор, характеризуется силой возбуждения (длиной вектора) и его направленностью в виде соотношения возбуждений внутри ансамбля нейронов (направлением вектора).
Предполагается, что существует операция нормирования вектора возбуждения, в результате чего все стимулы, воздействующие на нейронный ансамбль, кодируются равными по длине векторами возбуждения. Эта операция осуществляется за счет следующих процедур: возбуждения элементов ансамбля суммируются; с ростом уровня суммарного возбуждения снижается реакция элементов ансамбля; существует элемент, создающий шум, который исчезает с появлением сигнала, при этом величина подавления пропорциональна интенсивности стимула.
Вектор связи у каждого детектора — величина постоянная, так как синапсы на них от предетекторов относятся к непластичным. Таким образом, скалярное произведение вектора возбуждения предетекторов и вектора их связи с детектором зависит лишь от ориентации этих векторов. При их совпадении нейрон-детектор реагирует на стимул максимально. И на карте детекторов возникает рельеф возбуждения с максимумом на том детекторе, вектор связи которого совпадает по направлению с возникшим вектором возбуждения. С изменением стимула вектор возбуждения меняется и максимум рельефа возбуждения смещается на другой детектор.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59
Метод построения субъективного пространства позволяет определить его минимальную мерность и выделить основные субсистемы (факторы), на основе которых субъект выносит суждение о различии двух цветовых стимулов. Следующий шаг предполагает интерпретацию выделенных факторов в понятиях нейрональных единиц, образующих нейронные сети детекторов.
Для построения перцептивного пространства цвета у человека на основе оценок субъективных различий были использованы цветовые стимулы разной длины волны и интенсивности (Izmailov Ch.A., Sokolov E.N., 1992). Цвета предъявлялись парами с коротким интервалом между стимулами в паре. После предъявления каждой пары испытуемый должен был оценивать различие между ними в баллах от 0 (полностью идентичные) до 9 (максимально различные). Полученные оценки субъективных различий
45
сводили в матрицу, которую обрабатывали методом многомерного шкалирования (ММШ). Было получено четырехмерное эвклидово пространство — гиперсфера, в которой все множество цветовых стимулов размещалось в ее тонком поверхностном слое (при вариативности ее радиуса не более 10%). Проекция стимулов на плоскость осей Х,Х2 образует круг. Полюса осей Х,Х2 представлены парами стимулов: соответственно красным—зеленым и желтым—синим. Белый цвет (ахроматический) расположен в центре круга. В плоскости Х,Х2 отражен цветовой тон, который для каждого стимула определяется через угол, образованный радиусом к данному стимулу. Проекция точек на плоскость Х3Х4 позволяет интерпретировать ее оси как биполярную яркостную и монополярную темновую составляющие цвета соответственно. Белый цвет расположен вблизи положительного полюса оси Х3, а наиболее темный, например красный, — ближе к отрицательному полюсу оси Х3. Цвета промежуточных значений сдвинуты к положительному полюсу Х4. По координатам цветовых стимулов в плоскости Х3Х4 можно измерить ахроматическую составляющую цветового зрения. Углы на плоскости Х3Х4, образованные радиусами к стимулам, характеризуют их субъективную яркость (светлоту).
Координаты по зелено-красной и желто-синей осям цветового субъективного пространства человека соответствуют реакциям зелено-красных и сине-желтых оппонентных нейронов ЛКТ обезьяны при предъявлении ей тех же цветовых стимулов (с идентичными длинами волн). Координаты двух ахроматических осей цветового перцептивного пространства соответствуют реакциям ахроматических нейронов: яркостных (нейроны В) и темновых (нейроны D). Вычисление обобщенной хроматической оси (для Х,Х2) по формуле (Х^+Х2)1/2 и обобщенной ахроматической оси для Х3Х4 по формуле (Х3+Х4)1/2 преобразует четырехмерное пространство в плоскость, в которой цветовые стимулы располагаются на ограниченном участке дуги первого квадранта в зависимости от их насыщенности. Углы в этой плоскости, образованные радиусами, характеризуют стимулы по их насыщенности. С увеличением угла насыщенность стимула уменьшается.
В представленной модели цветового зрения органически соединяются нейронный механизм кодирования цвета с психологическими характеристиками цвета: цветовым тоном, светлотой (субъективной яркостью) и насыщенностью, представленными в угловых характеристиках на плоскостях Х,Х2, Х3Х4 и в плоскости обобщенных хроматической и ахроматической осей.
Перцептивные цветовые пространства, построенные для животных (трихроматов) — обезьяны (макаки), рыбы (карпа), об-
46
наруживают их принципиальное сходство с субъективным цветовым пространством человека (Латанов А.В. и др., 1997). В опытах на животных был использован метод измерения вероятности инструментальных двигательных реакций при выработке цветовых диф-ференцировок. После обучения цветовой стимул (как условный сигнал) характеризуется вектором вероятностей реакций, отражающим вероятность появления условной реакции как на условный, так и на дифференцировочные стимулы. Последовательно проводя серии с подкреплением разных цветов, можно для каждого цвета составить матрицу вероятностей условных рефлексов и на ее основе вычислить корреляционную матрицу для последующей обработки факторным анализом. Перцептивные цветовые пространства этих животных, так же как и человека, представляют гиперсферу, оси которой соответствуют четырем каналам кодирования цвета: красно-зеленому, желто-синему, яркостному и темновому (рис. 10, 11). Три угла цветовой гиперсферы соответствуют трем субъективным характеристикам цветовых стимулов: цветовому тону, светлоте и насыщенности.
Серьезным подтверждением правомерности применения психофизического подхода для раскрытия нейронных механизмов восприятия явились опыты, выполненные на лягушке (трихромате) с регистрацией электроретинограммы (волны «Ь») на смену цветовых стимулов (Зимачев М.М. и др., 1991). Был использован метод замены одного (тестового) цвета на другой (референтный) при меняющейся яркости тестового цвета. Каждому стимулу соответствует вектор, представляющий величины волны «Ь», полученные при замене данного стимула на каждый другой. Из этих векторов составляли матрицу смешений, которую обрабатывали ММШ. Перцептивное цветовое пространство, полученное по волне «Ь» сетчатки лягушки, обнаружило большое сходство с перцептивным пространством человека, построенным на основе субъективных оценок, перцептивными пространствами обезьяны и карпа при измерении у них вероятностей условных двигательных реакций. Особенностью, отличающей перцептивное цветовое пространство лягушки, была меньшая степень дифференциации цветовых стимулов, что выражалось в их группировке вокруг основных цветов: красного, зеленого, синего, желтого и белого. Авторы предполагают, что у лягушки отсутствует механизм различения насыщенности цвета, т.е. хроматические и ахроматические системы не образуют нового качества, представленного углом в плоскости обобщенных хроматической и ахроматической осей.
Правомерность четырехмерной сферической модели цветораз-личения подтверждается опытами с предъявлением стимулов, часть
47
-1.0 -0,5 О
0,5 1,0 -1,0
-1,0
-0,5 О
-1,0
545. 470«
<х,2+хГ
0,5 1,0
Рис. 10. Проекция цветовых стимулов в перцептивном пространстве обезьяны.
а — на плоскость цветого тона (Хр Х2,); б — на плоскость ахроматических составляющих (Х3, Х4); в — на комбинированную плоскость, образованную обобщенной хроматической и обобщенной ахроматической осями. Цвета и соответствующая им длина волн (нм): синий (467), голубой (479), сине-зеленый (496), зеленый (533), желто-зеленый (566), желтый (575), оранжевый (593), красный (610), пурпурный (552), белый. Пространство построено для матрицы смешения, составленной из реакций (нажима на педаль передней лапой) на стадии стабилизации условного рефлекса (по А.В. Латанову и др., 1997).
Рис. 11. Проекция цветовых стимулов в перцептивном пространстве карпа.
а — на плоскость Х^, образованную хроматическими красно-зеленой (X,) и желто-синей (Х2) опонентными осями (плоскость цветового тона), б — на плоскость, образованную яркостной (Х3) и темновой (Х4) ахроматическими осями, в — на комбинированную плоскость обобщенной хроматической и обобщенной ахроматической осей. Пространство построено для матрицы смешения вероятности условных рефлексов — схватывания одной из двух бусинок, которая располагалась над тем местом, где появлялся подкрепляемый (мотылем) цветовой стимул. Обработке подвергались вероятности условных ответов, полученные на стадии стабилизации условного рефлекса. Обозначения те же, что на рис. 9 (по А.В. Латанову и др., 1997).
параметров которых редуцирована. В психофизических опытах на человеке, а также в поведенческих экспериментах на животных показано, что в тех случаях, когда предъявляемые стимулы различаются только по яркости, их распознавание осуществляется при участии только двух ахроматических каналов. Выявленные в этих опытах перцептивные пространства яркости для человека и животных двумерны. При различении равноярких стимулов разного спектрального состава перцептивное пространство трехмерно. Это было продемонстрировано в психофизических исследованиях на человеке, а также на обезьянах, когда пространство строилось из матрицы смешения, составленной из вероятностей инструментальных ответов обезьяны при выработке дифференцировок по цветовому тону. Третья координата такого пространства, соответствующая светлоте, отражает интегрированный вклад двух ахроматических каналов. Таким образом, трехмерное перцептивное пространство равноярких цветовых стимулов и двумерное пространство яркости представляют собой подпространства общего четырехмерного цветового перцептивного пространства.
Психофизический метод изучения восприятия цвета, включающий построение геометрической модели перцептивного пространства цвета по матрице речевых или поведенческих реакций, дает возможность охарактеризовать цвет в векторных понятиях. Таким образом, субъективное восприятие каждого цвета представлено четырехкомпонентным вектором, определяемым вкладами по четырем осям гиперсферы.
С позиции векторной психофизиологии все детекторы цвета представлены точками на сферической поверхности (карте детекторов) четырехмерного пространства. Сферическая карта цветовых детекторов имеет дискретную структуру. Порог различения цветов определяется расстояниями между соседними детекторами. Величина порога зависит от плотности детекторов на детекторной карте. При одинаковой их плотности порог различения одинаков на разных участках детекторной карты. Изменение цвета обнаруживается при смещении максимума возбуждения с одного детектора на соседний.
Нейрон-детектор представляет вершину иерархически организованной нейронной сети (или ансамбля нейронов). Ансамбль нейронов — это группа нейронов, имеющая общий для них вход и конвергирующая на более высоком уровне на одном или параллельно на группе нейронов.
Другими словами, ансамбль нейронов, конвергирующих на нейроне-детекторе, образует его нейронную сеть. В ее состав входит блок рецепторов, выделяющих определенную категорию вход-
50
B/Y x~\ Я
v*-"
Рис. 12. Структура анализатора цвета.
В, G, R (сине-, зелено- и красночувствительные колбочки) — I уровень обработки. Предетекторы представляют II уровень обработки сигнала в анализаторе цвета. III уровень — карта селективных к различным цветам детекторов, имеющих разные синаптические связи с предетекторами; кривые в квадратах — характерные ответы нейронов при изменении стимула; X — длина волны (по С.В. Фомину и
соавт., 1979).
ных сигналов (например, излучение определенной длины волны: В, G, R). Вторым блоком является блок предетекторов. Они трансформируют сигналы рецепторов в форму, пригодную для селективного возбуждения детектора. Для нейронной системы, обеспечивающей цветовосприятие, функцию предетекторов выполняет ансамбль нейронов, представленный двумя типами цветооппо-нентных клеток (R/G и B/Y), а также двумя типами ахроматических нейронов: яркости и темноты (Wh/Bl). Предетекторы си-наптически связаны со всеми нейронами-детекторами цвета параллельно (рис. 12).
При действии стимула у элементов ансамбля нейронов в силу их разной чувствительности возникают разные по силе и комбинации возбуждения. Комбинация возбуждений в ансамбле нейронов получила название «вектор возбуждения». Ансамбль нейронов, конвергирующих на нейроны-детекторы, реагируя на стимул возбуждением, проецирует свой вектор возбуждения на все нейроны-детекторы, выделяющие соответствующее качество стимула. С уровня
51
4*
предетекторов на цветовые детекторы поступает четырехкомпо-нентный вектор возбуждения от 4 типов предетекторов (нейронов R/G, B/Y, Wh,BD- Синапсы, через которые предетекторы связываются с разными цветовыми детекторами, различаются по своей эффективности. Сила синоптической связи каждого детектора цвета с предетекторами характеризует его индивидуальный вектор синоптических связей (или вектор связи). Реакция детектора на стимул зависит от вектора его синаптических связей с предетекторами. Поэтому Е.Н. Соколов предлагает рассматривать возбуждение детектора как результат суммации попарных произведений, образованных возбуждениями предетекторов и эффективностью воздействия (весами) соответствующих им синапсов на данном детекторе. Сумма таких попарных произведений образует скалярное произведение двух векторов: вектора возбуждения (возбуждения предетекторов) и вектора связи, представленного весами синапсов на данном детекторе.
Вектор возбуждения, возникающий в ансамбле нейронов, конвергирующих на детектор, характеризуется силой возбуждения (длиной вектора) и его направленностью в виде соотношения возбуждений внутри ансамбля нейронов (направлением вектора).
Предполагается, что существует операция нормирования вектора возбуждения, в результате чего все стимулы, воздействующие на нейронный ансамбль, кодируются равными по длине векторами возбуждения. Эта операция осуществляется за счет следующих процедур: возбуждения элементов ансамбля суммируются; с ростом уровня суммарного возбуждения снижается реакция элементов ансамбля; существует элемент, создающий шум, который исчезает с появлением сигнала, при этом величина подавления пропорциональна интенсивности стимула.
Вектор связи у каждого детектора — величина постоянная, так как синапсы на них от предетекторов относятся к непластичным. Таким образом, скалярное произведение вектора возбуждения предетекторов и вектора их связи с детектором зависит лишь от ориентации этих векторов. При их совпадении нейрон-детектор реагирует на стимул максимально. И на карте детекторов возникает рельеф возбуждения с максимумом на том детекторе, вектор связи которого совпадает по направлению с возникшим вектором возбуждения. С изменением стимула вектор возбуждения меняется и максимум рельефа возбуждения смещается на другой детектор.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59