А. Л. Еремин Краснодарский муниципальный медицинский институт всо icon

А. Л. Еремин Краснодарский муниципальный медицинский институт всо



Смотрите также:
А. Л. Еремин Краснодарский муниципальный медицинский институт всо...
«Томский военно-медицинский институт»...
Вентиляционная функция легких при внебольничной пневмонии 14. 00. 43 пульмонология...
Профилактическая и клиническая медицина научный журнал 2009 №1 общественное здоровье и...
Фармакология и применение бентонитов в ветеринарии 16. 00...
Селекция озимой и яровой тритикале различного использования для условий северного кавказа...
Рабочая программа по кубановедению составлена на основе программы «Кубановедение»...
Студенческой олимпиады по прикладной математике и физике...
М. В. Словарь основных понятий по культурологии (для студентов лечебного, педиатрического...
Ббк 74. 262. 21...
Программа VI конгресса «юпитер 201 1»...
Гордомысова



скачать
Данный материал был опубликован тезисами (ссылка на авторство обязательна):

Еремин А.Л. Информационная окружающая среда, экология, гигиена и квантование интеллектуальной энергии человека // Сборник научных докладов 2-й международной конференции «Человек и природа. Проблемы экологии Юга России». Тамань – Краснодар – 2008. – С.123-125. ISBN 978-5-98722-032-0

Еремин А.Л. Квант интеллектуальной энергии // Тезисы докладов Международного форума по нанотехнологиям - Rusnanotech, 03.12.2008, Москва 

Еремин А.Л. Окружающая информационная среда и экология, природа и квантование интеллекта человека // Материалы научно-практической конференции, посвященной 20-летию природоохранной службы Краснодарского края. – 2008. – С. 44-46.

^ КВАНТ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ


А.Л. Еремин


Краснодарский муниципальный медицинский институт ВСО

Управление Роспотребнадзора по Краснодарскому краю

aeremin@yandex.ru


Ключевые слова: квантование интеллектуальной энергии, квант интеллекта, информационный квант, энерго-информационная природа интеллектуальной деятельности, квантовая теория интеллекта, экология интеллектуальных систем


Окружающая информационная среда в мире изменяется, информационные процессы интенсифицируются и это обусловлено тем, что сейчас на 6,6 млрд населения Земли приходится 5,4 млрд грамотных, телевизоров в мире 1,5 млрд; 1,3 млрд телефонов; 2,7 млрд сотовых телефонов; сеть Интернет связывает 1,0 млрд человек; компьютеров в мире – 0,9 млрд.

Объем новой информации возрастает ежегодно на 30%, в 2002 году человечеством было произведено информации 18∙1018 байт, при этом в четырех информационных средах сохранения сохранено 5∙1018 байт информации (печать – 0,01%, видео- и кинопленка – 7%, магнитные – 92% и оптические носители – 0,01%) [32]. 2 Эксабайта (2∙1018 байт) – общий объем всевозможной информации произведенной человечеством в 1999 году. 5 Эксабайт – все слова, сказанные человечеством во все времена. За пять лет (1998-2002 гг.) человечеством было произведено и накоплено информации больше, чем за всю предшествующую историю (данные Университета Калифорнии).

В России, по переписи населения интеллектуальным трудом могут заниматься как минимум имеющие высшее образование 15,2 млн человек (10,7% от населения в 142,5 млн) и еще - высшее образование но старше трудоспособного возраста 3,8 млн (2,7% населения), а также - послевузовское образование (закончили аспирантуру) - 369 тыс. человек.

Сложно переоценить для науки актуальность: познания связи между «идеальным», материей и временем через формализованное математическое соотношение; определения понятия и расчетных возможностей «интеллектуальной энергии», сопоставления их с концепциями, разработанными в механике, электродинамике, молекулярной, квантовой физике и законом сохранения энергии.

Решение этих задач могло бы способствовать раскрытию природы физиологии и биофизики функционального признака, сформировавшегося у Человека разумного около 200 тыс. лет назад, отличающего его от всех биологических видов, и называемого - ум (греч. – ноо; лат. – интеллект), идеальное, сознание, душа (греч. – психика), разум.

В связи с этим была поставлена цель: определить понятие, размерность и минимальное значение интеллектуальной энергии, составляющие ее стандартизированные параметры, их опытно измеряемые моды, провести верификацию интеллектуальной энергии законом сохранения энергии.

Методологически был избран метод – квантование, и определено его понятие.

^ Квантование интеллектуальной энергии * - процедура деления интеллектуальной энергии и составляющих ее параметров до некоторых фиксированных величин, которые в своих определяемых размерностях и опытно подтверждаемых модах могут быть кратными фундаментального значения энергии интеллектуальной системы.

Для решения частных задач исследования мною были введены новые термины и определены основные понятия параметров.

^ Интеллектуальный квант * (нем. quant, от лат. quantum - сколько) (параметр q) - конечное количество энергии, которое может быть произведено внутри интеллектуальной системы (головного мозга человека, при продвижении нервного импульса; интеллектуальный квант – экспериментально определяемая постоянная, значение которой уточняется по мере совершенствования измерений. Единица измерения - Дж.

^ Определение моды параметра, размерности и опытное подтверждение: к настоящему времени, по первичным расчетным данным различных исследователей, известно: энергия нервного импульса ≈ 5∙10-15 Дж затрачивается на продвижение нервного импульса на расстояние 1 мм [1, 2] (5∙10-15 Дж/мм). Учитывая, что длина нервных отростков (дендрит) до 700 мкм, целесообразно оперировать размерностью 5∙10-18 Дж/мкм. С развитием нанофизиологии и нанофизики, конечно, необходимы уточняющие расчеты и измерения, чтобы приблизиться к точности «универсальных физических констант».

Уточнения энергии интеллектуального кванта могут быть связаны с его величиной. Благодаря развитию видеотехнологий стала возможна фотография нервного импульса теплочувствительной камерой (Рис.1.) опубликованная BBC («The Human Body», film, 1998). Из фотографии видно, что размер нервного импульса сопоставим с диаметром неровного волокна. Зная, что диаметр нервных волокон колеблется от 20 до 0,3 мкм, мною предполагается, что размер «интеллектуального кванта» сопоставим с величиной 0,3∙10-6 - 20 ∙10-6 м.





Рис. 1. ^ Интеллектуальный квант (тепловое излучение при зарождении и передвижении нервного импульса в нейроне - съемка теплочувствительной камерой)



1 предложенные автором новые термины

^ Двойственность энерго-информационной природы интеллектуальной деятельности. В ходе анализа явлений мною были сделаны некоторые предположения особенностей интеллектуальной деятельности.

  • Один нервный импульс к конечному пункту поступления несет один бит информации.

  • На одну информационную операцию (один информационный квант - один бит) затрачивается интеллектуальной энергии (количество квантов интеллектуальной энергии) пропорциональное количеству проходимого (с определенной скоростью) нервным импульсом пути.

При поступлении, обработке и запоминании информации приносимой нервным импульсом, возможно, один бит становится аналоговым сигналом, содержащим несколько бит информации, и это зависит от: многообразного накапливаемого в процессе жизни и уже существующего химического окружения (обусловливающего память) в том нейроне, к которому пришел данный нервный импульс; уже существующих биофизических взаимодействий между нейронами и морфологических контактов данного нейрона с другими. По нашему мнению эта совокупность и может составлять часть общей емкости кодирования информации в мозге.

^ Информационный квант (параметр I) квант (минимальное количество, элемент, операция, размерная единица, монада) информационного события (любого сообщения, сведения, осведомления, познания), воспринимаемый, производимый и передаваемый, с помощью различных специальных средств связи и сигналов (знаков, кодов, алгоритмов, символов–образов), несущих смысловую нагрузку и обозначающих содержания, полученные в процессе приспособления интеллектуальной системы к внешнему миру, хранимый на всевозможных материальных носителях.

^ Определение моды параметра и размерности.

Единица измерения – бит - (binary digit – двоичное число) - обозначает один выбор, т.е. число операций, необходимых для кодирования информации передаваемой или хранимой двоичным кодом («есть» «нет» нервный импульс; «0» «1»; «∙» «-»; «+» «-»). Мода параметра:

2 бит – в секунду происходит запоминание человеком (визуальное, вербальное, музыкальное) [3];

109 - 1020 бит - памяти запоминается человеком в течение жизни [3, 4];

250 мегабайт (2,5∙108 байт) - производится людьми в мире в среднем на человека в год [5], что соответствует - 10 байт/с.

^ Скорость интеллектуальная (параметр “V”). Определение моды параметра:

1-102 м/сек - скорость прохождения импульса по нервному волокну. Скорость зависит от диаметра нервных волокон и при их размерах от 20 до 0,3 мкм, - колеблется от 120 до 0,5 м/c соответственно.

^ Быстродействие интеллектуальное (частота, параметр “ν” - «бит или его аналог»/с, 1/c). Определение моды параметра:

102 операций/c - быстродействие на нейронах определяют: период возбуждения (3 мс) и рефрактерный (невосприимчивый) период, со сниженной возбудимостью (6 мс) [6];

100/с (100 Гц) - частота, с которой сигналы проходят через синапсы [7];

50 - 500 в секунду - частота нервного импульса в различных волокнах;

3-19 бит/с - информация движется по клеткам при зрительном восприятии [8];

1010 операций/с - выполняет сетчатка в целом [9];

109 бит/с -информация движется по оптическому нерву в головной мозг [8];

40/с (40 Гц) - ритм электроэнцефалограммы, синхронизирующий биопотенциалы мозга и объединяющий нейросети в единую систему для поддержания сознания [10, 11];

1016 операций/с - вместе могут давать 1015 синапсов мозга [1, 12].

 





Рис. 2. Нервный импульс, частота его появления, скорость прохождения, длина нервного волокна, зависят от морфофизиологической физики нейрона и связаны с энергетическими затратами (количество интеллектуальных квантов х величину пути) и информационной составляющей (1 сигнал «есть» = 1 бит).

Рис. 3. ^ Деятельность сети нейронов в интеллектуальной системы головного мозга (съемка теплочувствительной камерой) (BBC, 1998)



Длина пути коммуникаций (Параметр S).

Определение моды параметра, размерности:

~ 10-6 м - расстояния между нейронами и др. возбудительными образованиями (в синапсах);

~ 0,5 м - периметр головного мозга;

~ 10-6 - 1 м – длина нервных отростков (до 700 мкм – дендриты, до 1 м – аксоны);

500-100-3500-10000 - кол-во нервных клеток, с которыми каждый нейрон в мозге может быть связан нервными отростками и синапсами и передавать сигнал [13, 14, 15, 16];

109–1012 - количество нейронов (параметр «n»), составляющих сеть коммуникаций мозга человека, работающего как единое целое [6, 16].

Энергия интеллектуальная (Параметр E) - (греч. еnergeia – деятельность), которой обладает и которую затрачивает интеллектуальная система, находится в зависимости и характеризуется величиной коммуникационного пути (S) и «совокупного количества переносимых интеллектуальных квантов» (с информационной точки зрении: количеством информации (информационных квантов - I), проводимой со скоростью (V) и частотой (ν). Единица измерения - Дж

Среднесуточная норма энергии, которую человек потребляет с пищей, равна примерно 2-3 тыс. килокалорий = (0.8 - 1.3)•107 Дж [17]. Учитывая, что мозг человека потребляет 1/10 всей энергии [18], можно ориентироваться, что затраты мозга на интеллектуальную деятельность составляют ~ 106 Дж.

Мода параметра:

~ 5•10-15 Дж - требуется на продвижение нервного импульса на расстояние 1 мм;

~ 106 Дж - затраты мозга на интеллектуальную деятельность в сутки.






Рис. 4. ^ Активация участков коры и эмоциональных зон при поступлении и анализе различной информации (метод позитронной эмиссионной трансаксиальной томограммы (ПЭТТ-сканирование).


Рис. 5. Тепловое излучение – температура головы выше других органов (съемка теплочувствительной камерой) (BBC, 1998)


^ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Квантовая теория интеллекта* [гр.theoria наблюдение, исследование] – это раздел разрабатываемой [19] общей «теории интеллекта», представляющий собой: а) научный поиск и объяснение энергетических закономерностей развития и формирования интеллектуальных систем в ходе их эволюции (ноогенез), и, б) логическое обобщение опыта и информационного взаимодействия интеллектуальных систем с окружающей средой (экология интеллектуальных систем) [19], через конечные количества энергии и информации – «кванты» (элементы, операции) значения которых уточняются по мере совершенствования измерений.

Дальнейшая развитие изложенного направления может способствовать: пониманию элементов формирующих самосознание, квантовой физики сознания; поиску физической природы «кванто - интеллектуального эффекта»; изучению (физиками, физиологами) энергетического взаимодействия кванта нервного импульса с биохимическим содержимым нейрона, в которое он попадает, и которое отвечает за человеческую память; определению: степени открытости – закрытости интеллектуальной системы, «интеллектуальной энтропии» [19], соответствия закону сохранения энергии.

^ ПРИКЛАДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Дальнейшая развитие направления может способствовать:

- развитию руководящих идей, закономерностей влияния квантов информации на индивидуальное и общественное здоровье и разработки практических мероприятий по оздоровлению информационной среды (информационная гигиена) [19];

- совершенствованию гигиенического нормирования информационного воздействия сигналов различной интенсивности и разной физической природы (шумовых, зрительных и пр.); температурного фактора, с точки зрения энтропии, закона сохранения энергии и оптимизации эффективной деятельности энергетической системы головного мозга; средств оптимизации окружающей информационной среды и индивидуальной защиты;

- аналоговому приложению квантовой теории интеллекта к активно ведущимся во всем мире изысканиям по созданию квантового компьютера;

- развитию направлений ноофармакологии, направленных на оптимизацию и стимулирование энергообеспечивающих функции нейронов и мозга [20];

- рассмотрению прогностических стратегий улучшения интеллектуальной деятельности человеческой популяции;

- интенсификации интеллектуальной энергетики за счет развития интеллектуальной системы (повышения количества компонентов (нейронов), качества компонентов (уровня их специализации, содержания различной информации в памяти), количества связей между ними, повышения скорости и частоты информационных квантов.

ВЫВОДЫ

1. Квант деятельности интеллектуальной системы мозга, связанной с нервной импульсацией, представляет собой экспериментально определяемую постоянную, значение которой уточняется по мере совершенствования измерений с развитием нанофизиологии и нанофизики

2. Энерго-информационная двойственность природы нервного импульса интеллектуальной системы обусловлена конечной значимостью информационной составляющей («есть» сигнал) для ее деятельности, а также той энергией, которая была затрачена на его проведение.

3. Энергия интеллектуальной деятельности, не противоречит закону сохранения энергии, и, находится в зависимости от квантов энергии, затрачиваемых на перенос нервного импульса (несущего единицу информации), скорости, частоты и расстояния переноса.


1. Merkle R.C. Energy Limits to the Computational Power of the Human Brain//Foresight Update No. 6, August 1989. http://www.merkle.com/brainLimits.html

2. J. M. Ritchie and R. D. Keynes The production and absorption of heat associated with electrical activity in nerve and electric organ//Quarterly Review of Biophysics 18, 4 (1985), pp. 451-476.

3. Landauer T.K. How Much Do People Remember? Some Estimates of the Quantity of Learned Information in Long-term Memory//Cognitive Science 10, 477-493, 1986.

4. von Neumann J. The Computer and the Brain, Yale Univ. Press, New Haven. 1958.

5. Lyman P., Varian H.R. How Much Information? 2003 / Release of the University of California. Oct.27, 2003. – 112 pp.

6. Иваницкий Г.Р. Нейроинформатика и мозг. М.:Знание, 1991. 63 с.

7. Bostrom N.How Long Before Superintelligence? // Int. Jour. of Future Studies, 1998, vol. 2

8. K. Koch, R. Segev, J. McLean, V. Balasubramanian, M. Freed, M.J. Berry, P. Sterling, Abstracts. Cosyne 2006. Computational & Systems Neuroscience. 69 (2006)

9. Kuffler S.W., Nichols J.G.,. Martin A.R. From Neuron to Brain (Sinauer, 1984)

10. Engel A.K. Singer W. Temporal binding and the neural correlations of sensory awareness // Trends in cognitive sciences.- 2001.- V. 5, No 1.- P. 16-26

11. Linas R., Ribary U., Joliot M., Wang X.J. Content and context in temporal talamocortical binding // Temporal coding in the brain / G. Buzaki et al. (Eds). – Berlin-Heidelberg: Springer Verlag, 1994. P. 251-271

12. Kandel E.R., Schwartz J.H. Principles of Neural Science, 2nd edition, Elsevier, 1985.

13. L. G. Voronin, Physiology of the higher nervous activity. (Moscow: Vyshaya shkola, 1979)

14. E. V. Maksimova, Ontogenesis of the cortex of cerebral hemispheres. ( Moscow: Nauka, 1990)

15. B. F. Sergeyev, Steps of evolution of intellect. ( Leningrad: Nauka, 1986)

16. H. Haken Principles of Brain Functioning (Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1996)

17. Пономарев Л.И. Атомная энергия и человек//Энергия, 2006, № 7. С. 26-33.

18. Савельев С. Происхождение мозга. М.:Веди, 2005. – 235 с.

19. Еремин А.Л. Ноогенез и теория интеллекта. Краснодар: СовКуб, 2005. – 356 с. http://a-eremin.ru/rus

20. Еремин А.Л. Мода интеллекта и ноофармакология // Современные проблемы науки и образования, 2008. - №2, приложение 1. – С. 80-84.  http://a-eremin.ru/rus/works/show/?itemid=148

1





Скачать 111,68 Kb.
оставить комментарий
А.Л. Информационная
Дата02.10.2011
Размер111,68 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх