ВВЕДЕНИЕ 3
1. ЭМОЦИОНАЛБНЫЙ ПОДХОД К СОЗДАНИЮ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА 5
1.1 МОДЕЛЬ КУБА ЭМОЦИЙ ЛЁВХЕЙМА 5
1.2 НЕЙРОННЫЕ СЕТИ 7
2. НОРАДРЕНАЛИНОВАЯ ПОДСИСТЕМА 10
2.1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О НОРАДРЕНАЛИНЕ 10
2.2 ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ПУТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НОРАДРЕНАЛИНА В ГОЛОВНОМ
МОЗГЕ МЛЕКОПИТАЮЩЕГО 13
3. СИМУЛЯЦИЯ НОРАДРЕНАЛИНОВОЙ ПОДСИСТЕМЫ 16
3.1 НИЗКОУРОВНЕВАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ НОРАДРЕНАЛИНОВОЙ ПОДСИСТЕМЫ 16
3.2 ПРОВЕДЕНИЕ СИМУЛЯЦИИ ПРИ АКТИВАЦИИ ВЕНТРАЛЬНОГО ПУТИ
РАСПРОСТАРНЕНИЯ НОРАДРЕНАЛИНА В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ 19
3.3 ПРОВЕДЕНИЕ СИМУЛЯЦИИ ПРИ АКТИВАЦИИ ДОРСАЛЬНОГО ПУТИ
РАСПРОСТАРНЕНИЯ НОРАДРЕНАЛИНА В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ 22
3.4 ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ МОДЕЛИ НОРАДРЕНАЛИНОВОЙ ПОДСИСТЕМЫ 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Не так давно ученые стали уделять внимание эмоциональным вычислительным системам, воспроизведению человеческих эмоций внутри вычислительных систем и созданию интеллекта максимально схожего с человеческим. Первые труды в направлении эмоциональных вычислений появляются в 1997 году, один из них - книга Розалинда Пикарда под названием Affective Computing [1].
Эмоциональные вычислительные системы необходимы для машин, которые создаются для взаимодействия с людьми, для того чтобы они были способны социально взаимодействовать в обществе, испытывать эмоции, помогать людям. Марвин Ли Мински, один из основоположников эмоциональных вычислений, в своей книге «The Emotion Machine» представляет насколько значимы эмоциональные процессы для создания эмоционального искусственного интеллекта [Ошибка! Источник ссылки не найден.].
Если искусственный интеллект не обладает свойствами, которые связаны с эмоциями, он не способен воспроизвести эмоциональные состояния, присущие человеку. Но роль эмоций в жизни человека велика, искусственный интеллект существенно уступает в этом отношении. Такие системы не приспособлены к взаимодействию с человеком. Дело в том, что человек часто принимает решения не по какому-то определённому принципу, а под воздействием эмоционального импульса [3]. Современные вычислительные системы этого не учитывают.
Так называемый, эмоциональный подход поможет в создании эмоциональных вычислительных систем.
В лаборатории машинного понимания Высшей школы ИТИС КФУ ведутся исследования по направлению воспроизведения человеческих эмоций в вычислительных машинах [4].
Основываясь на модель «Куба эмоций» Лёвхейма [5] и нейронные сети, есть возможность воспроизвести базовые эмоциональные состояния, открытые Сильвеном Томкинсом [6]. В данной работе мы попытаемся вывести влияние нейромодулятора норадреналина, учитывая его роль и функции в головном мозге на параметры вычислительной системы.
Основным объектом исследования в дипломной работе является норадреналиновая подсистема нейронной сети мозга, предметом исследования - параметры вычислительной системы, при симуляции норадреналиновой подсистемы.
Целью дипломной работы является низкоуровневая реализация норадреналиновой подсистемы, ее воспроизведение и симуляция
определенных путей распространения норадреналина.
Данная цель ставит следующие задачи:
1. Изучение биологического нейрона.
2. Изучение общих сведений о норадреналине.
3. Анализ модели норадреналиновой подсистемы, представленной в работе Седленко Д.
4. Поиск количества нейронов в определенных областях мозга, согласно схеме модели норадреналиновой подсистемы.
5. Низкоуровневая реализация модели норадреналиновой подсистемы, ее симуляция во фреймворке «Nest Initiative».
6. Симуляция определенных путей распространения норадреналина в головном мозге.
7. Обработка и анализ результатов модели.
Дипломная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы.
Направление эмоциональных вычислений дает возможность решить проблему невозможности проявления эмоций робототехническими системами, средствами классификации эмоций человека и удобным интерфейсом между пользователем и роботом.
Реализация модели нейробиологических процессов протекающих в живом организме и их связь с психологией стала возможна благодаря появлению когнитивных наук. Основой для данной модели является модель «Куба эмоций» Лёвхейма, которая строит взаимосвязь между когнитивной нейробиологией и психологией. В эмоциональном кубе использованы восемь базовых эмоций, раскрытых Сильвеном Томкинсом, и три нейромедиатора, моделирующие процессы в мозге. «Куб эмоций» показывает зависимость эмоции от содержания нейромедиатора в мозге.
В ходе работы была рассмотрена норадреналиновая подсистема. Цели и задачи, поставленные в начале исследования, были выполнены. На первом этапе были рассмотрены общие сведения о норадреналине и его пути распространения в головном мозге. В ходе работы над вторым этапом было изучено много научной литературы с целю поиска приблизительного реального количества нейронов зон головного мозга, участвующий в схеме распространения норадреналина в головном мозге. На третьем этапе мы провели симуляцию вентрального и дорсального путей норадреналина.
В ходе исследований было экспериментально доказана работоспособность реализованной модели норадреналиновой подсистемы. Полученные результаты демонстрируют работу норадреналиновой подсистемы нейронной импульсной сети мозга млекопитающего.
Симуляция норадреналиновой подсистемы позволит проводить исследования в области медицины, психологии и других областях. А также приблизит нас к возможности реализовать эмоциональные процессы в вычислительных системах так, как, это устроено у человека.
