Mind the Gap - A Murmuration of Thought
Abstract
Quali sono i materiali del pensiero? Nella ricerca di una base fisica troviamo reti neuronali, picchi elettrochimici che attraversano le reti e un flusso modellato e coerente di tali picchi nel tempo. Da questa attività emerge la coscienza. Modelli semplici possono illustrare i processi e fornirci metafore per questa emergenza.
Attraverso le metafore possiamo comprendere (e spiegare) la potenza di questi processi. Un modello poetico, un grande stormo di storni chiamato anche mormorio, è parallelo alla struttura di una semplice rete neurale e potrebbe indicare aspetti dell'attività mentale e l'emergere di qualcosa che trascende i semplici comportamenti dei singoli agenti in un grande sistema ben connesso. gruppo.
Uno stormo di uccelli è stato tradizionalmente modellato in cui ciascun uccello (agente) segue tre semplici regole in volo: separazione, allineamento e coesione. Gli uccelli come nodi di una rete hanno connessioni (bordi) con i compagni di stormo locali.
I singoli uccelli si muovono nello spazio informati dai loro vicini attraverso l'attrazione (allineamento e coesione) e l'inibizione (separazione). Gli storni possono anche vedere i membri distanti dello stormo e quindi vengono informati anche dalle azioni a distanza.
Ciò suggerisce una struttura di rete di un piccolo mondo. Con un piccolo cambiamento nelle regole di volo, aggiungendo una piccola quantità di informazioni distanti, il modello standard di stormo si trasforma rapidamente in un mormorio e migliaia di singoli uccelli si trasformano in un'unica entità che sembra muoversi con un unico intento attraverso il cielo crepuscolare.
Questa struttura e questo processo sono anche ciò che ci si aspetterebbe da migliaia di picchi neuronali che si muovono attraverso la fitta rete di piccoli mondi nel nostro cervello. Per lo meno possiamo vedere la bellezza dell’emergere nel modello e chiederci se l’atto stesso di immaginare non sia esso stesso il flusso e riflusso di migliaia di azioni semplici nel processo per diventare una cosa: un pensiero umano.
A Murmuration of Thought
Abstract:
What are the materials of thought? In a search for a physical basis we find neuronal networks, electro-chemical spikes traversing the networks, and a patterned and coherent flow of those spikes in time. From this activity consciousness emerges. Simple models can illustrate the processes and provide us metaphors for this emergence.
Through metaphors we can understand (and explain) the power of these processes. One poetic model, a large flock of starlings also called a murmuration, parallels the structure of a simple neuronal network, and might point to aspects of mental activity and the emergence of something that transcends the simple behaviors of individual agents in a large well-connected group.
A flock of birds has been traditionally modeled with each bird (agent) following three simple rules in flight: separation, alignment and cohesion. Birds as nodes in a network have connections (edges) to local flockmates. Individual birds move through space informed by their neighbors through attraction (alignment and cohesion) and inhibition (separation). Starlings can also see distant flock members and so are also informed by action at a distance.
This suggests a structure of a small-world network. With a small change in flight rules, adding a small amount of distant information, the standard flocking model rapidly coheres into a murmuration and thousands of individual birds transform into one entity seeming to move with single intent though the twilight sky. This structure and this process are also what one would expect as thousands of neuronal spikes move through the dense, small-world network in our brains.
At the very least we can see the beauty of emergence in the model, and wonder if the very act of imagining is itself the ebb and flow of thousands of simple actions in the process of becoming one thing—a human thought.
