Из всех этих опытов и измерений авторы извлекли вывод, что минимальное время принятия решения у брызгуна составляет 40 миллисекунд. Уменьшение контраста между водой и воздухом может увеличить это время, увеличение контраста, однако, его не уменьшает — оно только делает решение все более точным (меньше процент ошибок). Эти 40 миллисекунд нужны рыбке, чтобы активировать ту систему нейронов, которая приводит в движение ее тело. Уже известно, что, например, у золотых рыбок визуальный сигнал (свет, направленный на глаз) проходит от сетчатки глаза к мозгу за 35 миллисекунд, но они при этом не занимаются решениями таких задач, как брызгун, их дело — всего лишь вильнуть хвостом и уйти от назойливого света. Это значит, что у нашего брызгуна, с учетом необходимости передать световой сигнал хотя бы в несколько следующих за сетчаткой нейронов, для решения задачи остается времени всего ничего.
Рассчитав это всего ничего и сравнив его с известными данными о рыбьем мозге и рыбьих нейронах, Шлегель и Шустер приходят к выводу, что расчет задачи начинается уже в нейронах сетчатки, которым затем помогает небольшое число нейронов, собирающих сигналы от обоих глаз вместе с сигналом о пространственном расположении самой рыбки, рассчитывающих отсюда направление на будущую добычу и задающих это направление моторным нейронам. В итоге оказывается, что всего в решении основной части задачи участвуют (по оценкам авторов) не более шести нейронов! Это значит, что нейронные системы принятия решений могут быть куда меньше и куда эффективнее, чем считалось ранее. Уже шесть нейронов может вполне эффективно сделать то, на что раньше ученые полагали необходимым сотни и тысячи, если не миллионы.
Теперь мы можем лучше представить себе, какими поистине могучими способностями наделен наш мозг с его не шестью, а миллиардами нейронов и огромными нейронными сетями. Представить — и еще раз подивиться: как же это происходит, что мы порой не можем предвидеть и рассчитать даже то, что так точно и быстро предвидит маленький, полосатый, веселый и смышленый брызгун?
ГЛАВНАЯ ТЕМА
Нанопанорама: «top-down»
Как мы обещали в прошлом номере журнала, «Главная тема» продолжает начатое в нем обсуждение нанотехнологий.
Новый импульс дискуссии дало проведенное весной в подмосковной Дубне профильное заседание Президиума Госсовета, посвященное инновационному развитию России. Незадолго до этого события прозвучало программное выступление Президента Д. Медведева, в котором он провозгласил: «Мы должны наращивать поддержку фундаментальной науки, одновременно совершенствуя и организацию этой науки. Должны реализовывать мегапроекты на прорывных направлениях развития технологий, концентрируя на них ресурсы, кадры, внимание государства».
Несмотря на то, что в Дубне было уже на что посмотреть — и с чем президент внимательно познакомился, — открыл он Госсовет с невеселой ноты: «Инструменты поддержки инноваций сегодня слабо увязаны друг с другом... Хотя мы и используем этот термин — «инновационная система», но, по сути, пока это не система!
Это набор близких, но пока еще достаточно разнородных элементов.» Такое начало настроило выступавших на весьма критический лад. Например, вице-премьер А. Кудрин откровенно заявил, что «.наша экономическая среда не обслуживает и не обеспечивает длительные разработки, прогнозирование результата и коммерческой отдачи. По совершенно банальной причине: макроэкономическая среда недостаточно стабильна и адекватна инновационной экономике.
Строго говоря, у нас сегодня нет финансовой среды, чтобы обеспечить развитие такой экономики».
При всей своей жесткости подобные оценки, однако, лишь способствовали не ревизии провозглашенных амбициозных проектов, а более ясному пониманию трудностей, стоящих на пути их реализации.
И тем более стимулировали обращение к удачным примерам, где эти трудности удается преодолевать. Недаром местом проведения Госсовета была выбрана Дубна — в ней создается новый Международный центр, призванный стать «ядром» Особой экономической зоны, ориентированной на развитие ядерно-физических и нанотехнологий. Модель, выстраиваемая сегодня именно в этой зоне, может стать прообразом будущей инновационной России.
Тон, заданный выступлениями на этом, возможно, историческом — как знать! — собрании, оказался во многом созвучен уже подготовленным материалам нашей рубрики. Приглашаем теперь с новой высоты взглянуть «top-down» («сверху вниз») на проблемы нанотехнологий, не скрывая связанных с ними надежд и сомнений.
Алексей Сисакян
Инновации не могут ждать!
Интервью с директором Объединенного института ядерных исследований академиком РАН А.Н.Сисакяном.