Как стать автором
Обновить

Комментарии 35

>> Чтобы определить направление, вы отмечаете разницу во времени, с которой звук приходит в левое и правое ухо.
Дальше читать не стал, а то так можно дойти до: «чтобы определить расстояние, вы отмечаете разницу во времени, с которой свет приходит в правый и левый глаз».
Хм, но я и одним ухом могу по прежнему определить направление…
Спасибо, интересно. Наверное, я просто не смог достаточно плотно закрыть одно ухо, чтобы разницу ощутить.
Я одним ухом не слышу, и поэтому могу только примерно оценить расстояние до источника звука, но не направление :(. Вот такая вот жестокая физика…
Ну не время же замеряется, а именно фазовый сдвиг. То есть проще говоря левое и правое ухо слышит один и тот же звук по разному и по этой разнице и определяется направление. Но не потому, что до правого уха звук дольше летел. :)
Похоже, что одно является следствием другого.
Да, но все же направление определяется не потому, что волна до левого уха дошла быстрее, чем до правого, а в разнице звучания. Потому и возможно обманывать слух всякими долбисураунд наушниками.
а ещё звук, если приходит сзади, то раковина как-то его меняет. Это тоже принимается во внимание. Потому что смещение источников одинаково влево, но спереди или сзади, определяется однозначно.
Интересно, почему сдвоенные микрофоны не ушастые для этого?
Ещё вопрос, для чего их сдваивали. И возможно форма корпуса и расположение микрофонов в нем как-то решают эти задачи.
Ок. Пусть не раковина, но даже расположение ушных отверстий в противоположных сторон головы даёт большую разницу во входном звуке с учетом распространения волны. Там не только фаза подвинется, но и уровень.
А кошки (и не только) умеют уши поворачивать :)))
А вы как определяете направление?)
Вот, например, что думает об этом википедия: Стереофония
Вы что сговорились что ли? Ну уж не за счет же скорости звука (расстояния между ушами). При таких способностях вы бы фиксировали и попутно определяли расстояние до всех препятствий от которых отразилась звуковая волна.
Наверное все таки направление на источник звука определяется за счет разности громкости звуковой волны для одного и для другого уха.

Не громкости, а сдвига по фазе. Поскольку внутри головы нет такого места, чтобы аккуратно наложить эти волны и оценить интерференционную картинку :), сдвиг тоже, видимо, оценивают нейрончики...

Всё же не сдвига фаз, а в каком-то смысле громкости, т.е. амплитуде сигнала, полученного детектором нейрончиком в результате интерференции сигналов с обоих датчиков ушей. Правда тогда получается, что изменив длину одного нерва мы получаем систематическую ошибку по направлению. Но мозг не дурак, он как и баланс белого это калибрует по звуковым объектам, которые видит.

Я, конечно, не специалист в этом совершенно, но вот здесь написано вроде бы чёрным по белому, что именно нейрончики именно разницу во времени прихода улавливают:


https://en.wikipedia.org/wiki/Interaural_time_difference
The MSO is made up of neurons which receive input from the low-frequency fibers of the left and right AVCN. The result of having input from both cochleas is an increase in the firing rate of the MSO units. The neurons in the MSO are sensitive to the difference in the arrival time of sound at each ear, also known as the interaural time difference (ITD). Research shows that if stimulation arrives at one ear before the other, many of the MSO units will have increased discharge rates. The axons from the MSO continue to higher parts of the pathway via the ipsilateral lateral lemniscus tract.(Yost, 2000)

Звук же не просто одно единственное изменение давление воздуха. Это довольно таки продолжительное колебание давления воздуха. Звуковая волна. Причем сам звук искажается в зависимости от окружения, там всякие гармоники-фигоники. И помимо источника звука, направление на котрый мы определяем существуют и другие шумы. Так что это не просто нейрончик, который сработал по приходу волны. Тут все много сложнее. Тут надо вычленить целый спектр характерный для источника звука, который нам интересен (изберательность слуха кажется называется) и потом его сравнивать от правого и левого уха. Все очень много сложнее. Если обо всем подумать как следует, то страшно становится.

Ну так и этот MSO — не единственная группа нейрончиков, за слух отвечающая. Утверждение было всего лишь в том, что теоретически нейрончики могут различать такие временные интервалы.

То есть уловить временную разницу прохождения звуковой волны на 20 см — это как-то странно, а затухание волны на этом же расстоянии — раз плюнуть? Я открою вам секрет, наши уши очень плохо улавливают громкость, со сдвигом фаз все гораздо проще (я вот вообще не понимаю как можно с помощью нейронов устойчиво детектировать расстояние).

«попутно определяли расстояние до всех препятствий от которых отразилась звуковая волна» — нет, так как если звуковая волна пришла значительно позже (больше, чем требуется для прохождения 20 см), то он будет детектироваться как другой сигнал.

И такое (определяли расстояние до всех препятствий от которых отразилась звуковая волна) тоже возможно, хотя и намного сложнее, чем просто определить направление на источник звука. В результате развивается только у отдельных людей — слепых кто специально долго тренировался на это. Наиболее тренированные могут буквально "видеть" (примерно как сонар) ближайшие окружающие предметы щелкая пальцами или постукивая палочкой и "прощупывая" отраженным звуком окружение.


Т.е. скорости "железа"(чувствительности ушей и скорости срабатывания нейронов) для этого у человека достаточно — дело только за алгоритмами обработки этой информации (правильно выстроенными нейронными сетями). Просто для большинства людей в этом нет никакой надобности — глаза и зрительные центры с подобной задачей справляются намного лучше.

> При таких способностях вы бы фиксировали и попутно определяли расстояние до всех препятствий от которых отразилась звуковая волна.

Вы сильно удивитесь, если узнаете, что есть слепые люди, использующие для ориентации в пространстве эхолокацию по типу дельфиньей?

http://www.membrana.ru/particle/1049
Погуглите, например, «определение направления звука» или «бинауральный эффект».
Спасибо. Буду теперь посылать всех спрашивающих про нейронки на вашу статью. Но почему бы не назвать её «как обучаются нейронные сети?», было бы больше похоже на правду.

ps. Про стереозвук у вас не совсем корректно. Ну то есть нет, все правильно, но есть тонкости. Когда говорят о интеллекте и интеллектуальных алгоритмах в контексте мозга, обычно подразумевают кору или гиппокамп (или другие области, которые могут связать с наличием интеллекта). Определение направления звука (если я правильно помню) происходит с ядрах ствола головного мозга. В принципе те же нейроны, но нейроны коры (в подавляющем большинстве) работают с гораздо меньшей частотой, чем нейроны ствола. Но на самом деле это, вроде, не отменяет факт, что в коре нейроны могут «засекать» малые отрезки времени (просто не настолько маленькие).
Зануда-mod off =)

Ну, речь как раз и идёт о том, что нейрончики не работают на такой частоте, хотя могли бы. Так сказать, "аппарат есть". :)


Название меня тоже удивило, его не мы выбирали, к сожалению.

Э-э-э, ошибочка: стереослух работает не на разности времён, а на разности громкости. Да, различение идёт по очень малой разнице. Но разница — не во времени и не в фазе волны.
Проверочная технология — стереозвук :-)
О, я не первый это заметил, но, извините — комменты сразу почему-то были не видны.

Где именно ошибка? Во всех источниках и википедиях? :) Везде написано, что именно на сдвиге по фазе это работает.

Очень интересная статья с простым описанием, спасибо большое =)
нелинейности, например сигмоид-функции или гиперболического тангенса,

Стоило, наверное, упомянуть ReLU, и то, что он сильно ускоряет процесс обучения.

Безусловно стоило, да. Мы обязательно исправимся. Когда-нибудь. :)

Спасибо, интересная статья! Как стремительно развиваются технологии. Уже лет через 10, боюсь даже представить, что будет!
А здесь жабе вживили третий глаз. Сначала жаба немножко походила с тремя глазами, потом два других ей закрыли, и она начала отлично пользоваться третьим.
До чего медицина дошла, да? Жабе могут, а человеку — нет… Как автор сам-то поверил этому?
Скорее всего это просто мутант.
Благодарствования за шикарный текст и два вопроса от дилетанта:

1. Как эффективно отлаживать нейронные сети? Вы упоминали визуализации, плюс я где-то читал про «усреднённое лицо» — это вообще помогает при отладке?

2. Насколько могу судить, в нейрофизиологии существуют стандарты моделирования (NeuroML, SpineML). Насколько вообще востребована такая стандартизация, и является ли интероперабельность моделей проблемой?
Спасибо за статью. Супер доходчивый материал. Есть вопросы для обсуждения и дальнейшей разработки ИИ.
«То есть ваш мозг в принципе мог бы работать как компьютер с частотой, измеряющейся килогерцами; с учётом огромной степени параллелизации, достигнутой в архитектуре мозга, это могло бы привести ко вполне разумной вычислительной мощности… но почему-то мозг этого не делает».

Что говорит о том, что при должной тренировке часть мозга можно заставить работать как компьютер и стать Тесла-программистом, т.е. все программы предварительно тестировать к голове, как это делал Николо со своими изобретениями.

«Если маленькому ребёнку показать стол и сказать, что это стол, то ребёнок быстро начнет другие столы тоже называть столами, хотя они, казалось бы, не имеют ничего общего: один круглый, другой квадратный, один на одной ноге, другой на четырех».

Более того, есть несколько категорий информации. И каждая последующая категория информации вложена в предыдущую, и чтобы её обработать, необходимо иметь доступ к информации верхнего уровня.

«Этот единый алгоритм — это и есть святой Грааль современного искусственного интеллекта; как нам представляется, глубокое обучение —это самое близкое к нему из того, что было сделано до сих пор».

Преобразования фурье.
_____________________

Нейропластичность открывает большие возмомжности к модернизации человека — трансгуманизм, импланты (глаза кошки, эхолокация летучей мыши и т.п. — вопрос лишь в самих приборах чувств).
____________________________________________

При обучении нейронных сетей стоит использовать генетические алгоритмы, не только смешивая признаки успешных сетей, но и даруя самим сетям «бессмертие» с тем, чтобы конкуренция была абсолютной — вопрос лишь в ёмкости среды.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий