Может существовать последовательность А, Б, В. Может существовать последовательность В, Б, А. Могут существовать ритмы, паузы, частоты, циклы. Эти отношения способны нести функцию.
В этом смысле время оказывается значительно больше похожим на пространство, чем нам привычно думать. В нём тоже могут существовать структуры. Разумеется, речь не о том, что время буквально становится ещё одной пространственной координатой. Важно другое сходство. Мы привыкли считать пространство средой, в которой возможна сложная организация, а время — однородной стрелой. Но нейронная система показывает, что сама последовательность событий, интервалы между ними и их взаимное расположение во времени могут образовывать полноценную архитектуру.
Последовательность А - Б - В можно рассматривать как временной объект. Если переставить элементы, получится уже другой объект, хотя сами элементы останутся прежними. Самый очевидный пример такого явления это мелодия. У мелодии есть набор нот. Но список нот ещё не является мелодией. Если проиграть их в другом порядке, изменить интервалы или ритм, возникнет другая музыкальная структура. Мелодия существует только во времени. Её невозможно увидеть целиком в одном мгновении. Она постепенно разворачивается. То же самое происходит с речью. Слово существует как определённая последовательность звуков. Тот же набор звуков, расположенный в другом порядке, может дать другое слово или просто бессмысленный набор.
Получается очень непривычный тип объекта. Все его части физически существуют, но сам объект никогда не находится перед нами целиком в один момент. Его структура распределена во времени. Нейронная деятельность во многом устроена подобным образом. Информация может заключаться какой нейрон сработал раньше, какой позже, с какой задержкой возник следующий сигнал, насколько синхронной была активность, как долго она продолжалась, с какой частотой повторялась, а не только в том, какие нейроны активировались.
То есть у мозга существует и пространственная архитектура связей, и архитектура во времени. И тогда становится понятно, почему фотография нейронной сети, даже совершенно точная, не способна полностью описать её работу. Она показывает состояние системы в один момент. Но часть функциональной структуры существует именно в переходах между состояниями. Это похоже на попытку понять музыку по фотографии оркестра. Мы увидим инструменты, увидим расположение музыкантов, возможно, даже положение их рук. Но сама музыка существует в последовательности изменений.
У живой нейронной системы есть ещё одна особенность, которая делает ситуацию гораздо интереснее. Поток активности способен постепенно менять саму сеть. Структура связей влияет на то, какие последовательности активности возможны. Последовательности активности, в свою очередь, постепенно изменяют структуру связей. Изменённая структура создаёт уже немного другое пространство возможных будущих состояний. Возникает замкнутый процесс. Структура порождает динамику. Динамика изменяет структуру. Новая структура порождает новую динамику. Поэтому мозг трудно корректно представить как вещь.
Более точной становится аналогия с рекой. Есть русло, которое направляет движение воды. Но текущая вода одновременно изменяет русло. Она размывает одни участки, наносит осадок на другие, постепенно меняет направление будущего течения. Нельзя полностью отделить форму реки от истории движения воды через неё. Для мозга процесс оказывается частью способа существования структуры.
Это важная мысль. Мы часто предполагаем, что сначала существует система, а затем с этой системой что-то происходит во времени. В некоторых случаях само устойчивое существование системы возможно только как непрерывный процесс. Мозг особенно явно принадлежит к таким системам. Причём в нём существует сразу множество временных масштабов. Некоторые изменения длятся миллисекунды. Другие сохраняются секунды или минуты. Настроение способно изменить обработку информации на часы. Обучение может изменять реакцию мозга на годы. Эти уровни вложены друг в друга.
В этом смысле время оказывается значительно больше похожим на пространство, чем нам привычно думать. В нём тоже могут существовать структуры. Разумеется, речь не о том, что время буквально становится ещё одной пространственной координатой. Важно другое сходство. Мы привыкли считать пространство средой, в которой возможна сложная организация, а время — однородной стрелой. Но нейронная система показывает, что сама последовательность событий, интервалы между ними и их взаимное расположение во времени могут образовывать полноценную архитектуру.
Последовательность А - Б - В можно рассматривать как временной объект. Если переставить элементы, получится уже другой объект, хотя сами элементы останутся прежними. Самый очевидный пример такого явления это мелодия. У мелодии есть набор нот. Но список нот ещё не является мелодией. Если проиграть их в другом порядке, изменить интервалы или ритм, возникнет другая музыкальная структура. Мелодия существует только во времени. Её невозможно увидеть целиком в одном мгновении. Она постепенно разворачивается. То же самое происходит с речью. Слово существует как определённая последовательность звуков. Тот же набор звуков, расположенный в другом порядке, может дать другое слово или просто бессмысленный набор.
Получается очень непривычный тип объекта. Все его части физически существуют, но сам объект никогда не находится перед нами целиком в один момент. Его структура распределена во времени. Нейронная деятельность во многом устроена подобным образом. Информация может заключаться какой нейрон сработал раньше, какой позже, с какой задержкой возник следующий сигнал, насколько синхронной была активность, как долго она продолжалась, с какой частотой повторялась, а не только в том, какие нейроны активировались.
То есть у мозга существует и пространственная архитектура связей, и архитектура во времени. И тогда становится понятно, почему фотография нейронной сети, даже совершенно точная, не способна полностью описать её работу. Она показывает состояние системы в один момент. Но часть функциональной структуры существует именно в переходах между состояниями. Это похоже на попытку понять музыку по фотографии оркестра. Мы увидим инструменты, увидим расположение музыкантов, возможно, даже положение их рук. Но сама музыка существует в последовательности изменений.
У живой нейронной системы есть ещё одна особенность, которая делает ситуацию гораздо интереснее. Поток активности способен постепенно менять саму сеть. Структура связей влияет на то, какие последовательности активности возможны. Последовательности активности, в свою очередь, постепенно изменяют структуру связей. Изменённая структура создаёт уже немного другое пространство возможных будущих состояний. Возникает замкнутый процесс. Структура порождает динамику. Динамика изменяет структуру. Новая структура порождает новую динамику. Поэтому мозг трудно корректно представить как вещь.
Более точной становится аналогия с рекой. Есть русло, которое направляет движение воды. Но текущая вода одновременно изменяет русло. Она размывает одни участки, наносит осадок на другие, постепенно меняет направление будущего течения. Нельзя полностью отделить форму реки от истории движения воды через неё. Для мозга процесс оказывается частью способа существования структуры.
Это важная мысль. Мы часто предполагаем, что сначала существует система, а затем с этой системой что-то происходит во времени. В некоторых случаях само устойчивое существование системы возможно только как непрерывный процесс. Мозг особенно явно принадлежит к таким системам. Причём в нём существует сразу множество временных масштабов. Некоторые изменения длятся миллисекунды. Другие сохраняются секунды или минуты. Настроение способно изменить обработку информации на часы. Обучение может изменять реакцию мозга на годы. Эти уровни вложены друг в друга.