PLAN DELA SKUPINE NARAVOSLOVCEV

Skupina naravoslovcev zdruzuje fizike oziroma biofizike, biologe, kemike oziroma biokemike in matematike, ki se zanimajo za kognitivne raziskave in lahko doprinesejo k njim.

1. RAZISKAVE V SVETU

Matematicno-fizikalni modeli nevronskih mrez imajo velike zasluge za razcvet kognitivne nevroznanosti v zadnjem desetletju. Temeljijo na modelih samoorganizacijskih procesov pri zaznavi in asociativnem spominu ter na metodah statisticne fizike (modeli t.i. spinskih stekel in kvantnih sistemov). Modeli nevronskih mrez so ze sposobni zelo konkretne in prakticne obdelave informacij, racunalniške simulacije njihovega delovanja pa zelo pomagajo pri razumevanju mozganskih procesov. Biologija in biokemija imata dolg spisek dognanj o fizioloških, molekularnih in genetskih procesih, katerih nadgradnja so kognitivni procesi, hkrati pa prispevata podatke za izdelavo modelov.

2. RAZISKAVE V SLOVENIJI

Raziskovalci nevronskih mrez in fizikalnih osnov kognicije v Sloveniji neupraviceno niso uzivali takšne podpore drugih fizikov kot drugod po svetu. To je poleg zaposlenosti z drugimi podrocji glavni razlog, da je naša Skupina narvoslovcev skupina razmeroma majhna. Vec kolegov je zaradi umetno povzrocene neperspektivnosti moralo menjati raziskovalno smer.

Pešcici fizikov je uspelo diplomirati iz nevronskih mrez. Le M. Peruš je doslej nadgradil svoje teoreticne in racunalniške raziskave nevronskih mrez v smislu kognitivne znanosti (odmevna knjiga "Vse v enem, eno v vsem - Mozgani in duševnost v analizi in sintezi", DZS, 1995 - deli knjige ze prevedeni v tri jezike; vec clankov in predavanj na konferencah o kognitivni znanosti). Prof. J. Zupan se ukvarja z uporabo modelov nevronskih mrez, ki so matematizirana oblika bolj ali manj biološko pogojenih dognanj, za obdelavo informacij, najvec kemijskih (priznana knjiga "Neural Networks for Chemists", VCH, 1993), zanima pa ga tudi kognitivno procesiranje. Vec fizikov in biologov ze dalj casa kaze zanimanje za kognitivne procese, ki pa je ostajalo na privatni ravni. Poklicni raziskovalci na podrocju (nevro)biologije se nam zaradi prezaposlenosti niso utegnili pridruziti. clani skupine se posluzujejo predvsem racunalniške opreme na KI in IJS.

3. PRIHODNJI NACRTI

Dejavnosti clanov bodo obsegale predvsem raziskave nevronskih mrez, osnov kvantne fizike in kvantno informatiko, fiziko kompleksnih sistemov oziroma sinergetiko, nelinearno dinamiko in teorijo kaosa, t.i. teorijo katastrof oziroma faznih prehodov, celularne avtomate, molekularno dinamiko idr., in sicer v smislu kognitivnih problemov. Ukvarjala se bo s sklepanjem o kognitivni vsebini procesov v nevronskih, subcelularnih in kvantnih sistemih, oziroma obratno - sklepala o procesualnih zzmedijih'' dolocenih kognitivnih procesov.

^e navedemo nekaj projektov bolj specificno: A. Detela bo poskusal znova odpreti problem entropijskega zakona, ki je odlocilen za informacijske procese v zivi in nezivi naravi, z opozarjanjem na pomembne neznanke v tej zvezi pa pred leti ni naletel na posluh. Ukvarjal se bo s samourejevalnimi informacijskimi procesi in kolektivnimi stanji na subkvantni ravni, po moznosti tudi eksperimentalno.

Prof. Marušic, pa tudi nekateri drugi clani, posebno opozarja(jo) na pomen vkljucitve raziskav spremenjenih stanj zavesti, parapsihologije in ezoterike v kognitivno znanost. M. Peruš se ukvarja s sistemskim ozadjem meditativnih in misticnih izkušenj.

M. Peruš se bo posebno posvetil naslednjim raziskavam: uporaba Hopfieldovega modela nevronskih mrez, metod statisticne fizike in Hakenovega sinergetskega modela za raziskave sistemsko-procesualnega ozadja kognicije in zavesti; uporaba Kohonenovih mrez pri procesih zaznavanja; raziskave hierarhicnih struktur virtualnih nevronskih vzorcev-atraktorjev; racunalniške simulacije informacijskih procesov; vloga spinskih sistemov in uporaba modelov spinskih stekel pri subcelularni obdelavi informacij; eksplikacija genetskih informacij ob evoluciji nevronskih mrez; zaznavanje, priklic in oblikovanje prostorsko-casovnih sekvenc vzorcev. Nadaljeval bo z raziskavami matematicnih in sistemsko-teoreticnih analogij med modeli asociativnih nevronskih mrez in kvantno fiziko %priklic nevronskega vzorca / kolaps valovne funkcije (posebno še analogij spominske sinapticne matrike in Greenovih funkcij ter statisticnih oz. gostotnih matrik). Na osnovi teh analogij, ki kazejo na sorodno kolektivno dinamiko obeh sistemov, lahko sklepamo o informacijskih procesih v subcelularnih kvantnih sistemih.

Prof. Zupan bo nadaljeval z racunalniškimi raziskavami lingvisticnih procesov in oblik (klasifikacije tekstov oziroma konceptov). To delo je doslej izvajal z lastnimi sredstvi.

4. INTERDISCIPLINARNO SODELOVANJE

Medskupinsko sodelovanje je predvideno pri problemu zavesti in njenega fizikalnega ozadja oziroma pri problemu interakcije fizicnega in duševnega, pri identifikaciji bioinformacijskih medijev dolocenih kognitivnih procesov in pri napredovanju matematicnih oziroma racunalniških metod za obdelavo informacij.

A. štern bo skušal povezati v kognitivne raziskave tudi antropologe in psihosociologe. A. Detela bo oblikoval skupino za vprašanja negentropicne oziroma informacijske fizike.

Sodelovanje s Skupino za informatiko se bo nadaljevalo pri vprašanjih moznosti obdelave informacij v kvantnih sistemih (t.i. kvantno racunalništvo) ali drugih fizikalnih medijih, pri raziskavi analogij med nevronsko in kvantno informatiko, pri integraciji mnogih zornih kotov oziroma vidikov v t.i. mnogotero znanje.

S Skupino za kognitivno filozofijo in Skupino za kognitivno nevroznanost bo okrepljeno sodelovanje glede uporabe modelov in simulacij nevronskih mrez za študij kognitivnih procesov.

Eden glavnih namenov skupine bo pokazati nujnost, pomembnost in ustvariti perspektivnost raziskav naravoslovnih osnov kognicije. Poskušala bo pritegniti nove ljudi in tiste, ki še cakajo pravo priloznost.

Peruš, Zupan