Ryszard Tadeusiewicz

Kierownik Katedry Automatyki AGH

Członek PAN, PAU i Europejskiej Akademii Nauk

Cybernetyczne modelowanie mózgu i sieci neuronowe

Mózg, będący siedliskiem myśli, uczuć oraz decyzji, zawsze fascynował badaczy, którzy używali różnych technik, by go poznać. Najpierw badania dotyczyły struktury mózgu, którą w efekcie poznano w skali makro oraz w skali mikro bardzo dokładnie. Jednak nawet najdokładniejsze opisy tego, jak mózg jest zbudowany, nie przybliżyły nas do odpowiedzi na pytanie, jak on właściwie działa? Dlatego osobno rozwijała się neurofizjologia, pozwalająca poznać procesy biochemiczne i bioelektryczne związane z funkcjonowaniem poszczególnych komórek nerwowych oraz ich elementów (na przykład synaps), a także mniejszych lub większych zespołów tych komórek – sieci, podsystemów i systemów. Badania te, początkowo prowadzone głównie na zwierzętach, ale dziś możliwe również do prowadzenia na mózgu żywych ludzi dzięki nowoczesnym technikom obrazowania, takim jak PET, doprowadziły co nagromadzenia ogromnego zasobu wiedzy szczegółowej. Niestety jednak im więcej informacji szczegółowych posiadamy o elementach składowych mózgu, ty trudniej z nich złożyć spójny obraz zasad funkcjonowania całości, bo w ogromnym natłoku niemożliwych do objęcia wyobraźnią człowieka danych, obserwacji i pomiarów – gubi się i umyka ogólny sens. Dlatego wielkie nadzieje wiąże się obecnie z nowymi możliwościami, jakie w tym zakresie stwarzają metody modelowania cybernetycznego. Tworząc modele poszczególnych fragmentów mózgu i poszczególnych jego funkcji można to robić między innymi przy pomocy dobrze rozwiniętej i intensywnie ostatnio wykorzystywanej techniki sztucznych sieci neuronowych. Referat będzie zmierzał do pokazania, jak sieci neuronowe, zbudowane na wzór żywego mózgu, „spłacają dług” pomagając nam zrozumieć, jak ten mózg w całości działa.