Материалы

Psychophysiology of the computer model - the approach
to research of organization of information in the biosystem

S.A. Miroshnikov
St.-Petersburg State University, Psychology Department
Mechanisms of adaptive behavior.
Abstracts of International symposium dedicated to Academician Ivan Pavlov's 150-anniversary.
Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia, December 7-9, 1999. P. 129-130.

One of effective research tools in the psychophysiology of behavior is an experiment with computer models - artificial creatures controlled by neuronets with different forms of organization. In the St.-Petersburg State University (psychology department) with this objective the software NPS (NeuroPsychological System) is developed, which main features are: representation of the model at several levels of organization (mathematical, neurophysiological, behavioral); simplicity of a handle (creation, changing structures of models, carrying out experiments); flexibility of customization, a possibility of operative modification of parameters (amount of neuroelements, links between them, sensitivity of receptors, the type of model's body with a desirable set of receptors and effectors etc.); a possibility of free distribution of software and models for use in both educational and research areas on IBM-compatible personal computers (NPS and its description are available through the Internet from the St.-Petersburg State University server - www.nps.pu.ru).

The program complex NPS contains the library of models of elementary functional systems ensuring such units of behavior, as following to food, avoiding from danger, detour of an obstacle etc. Now we make more complex models permitting to carry out an experimental research of both conventional ideas in the field of behavior mechanisms (Pavlov I.P., Uhtomsky A.A., Anohin P.K., Penfield W. etc.), and advanced designs, in particular - model of the "subject-processor" as mechanism of choosing a vector of behavior (Matyushkin D.P., 1997).

One of perspective objectives of this work is the visualization of the psychological level of the model's organization - as specific manifestation of information processes in a neuronet. The main task is, on the base of general theory of information processes, to reveal essential relations between psychological phenomena (image, drives etc.) and nervous processes, within the framework of one theory, which is carrying on from common principles of organizations of the information to the specific its characteristics of various particular forms and carriers (including neuronal carriers of the mental form of the information). As probable mechanisms of organizing the neurophysiological form of the information (signal) - into psychological one (image, drive etc.), the mechanisms of generalizing signals in space (on set of one-type objects) and in time (on set of different states of one varying object) - on the base of, correspondingly, associations and reentering of excitement are considered.

Психофизиология компьютерной модели - как подход
к исследованию организации информации в биосистеме

С.А. Мирошников
Санкт-Петербургский государственный университет, факультет психологии

Одним из эффективных средств исследования психофизиологии поведения являются эксперименты с компьютерными моделями - искусственными "организмами", управляемыми нейросетями с разными формами организации. На факультете психологии СПбГУ с этой целью разрабатывается программное обеспечение NPS (NeuroPsychological System), основными особенностями которого являются: наглядное представление модели на разных уровнях организации (математический, нейрональный, поведенческий); простота управления (создания, изменения структуры моделей, проведения экспериментов); возможность оперативного изменения параметров (количество нейроэлементов и связи между ними, чувствительность рецепторов, тип тела модели с нужным набором рецепторов и эффекторов и др. параметры); возможность свободного распространения программной оболочки и моделей для использования в учебных и исследовательских целях на IBM-совместимых компьютерах (NPS и ее описание доступно с сервера СПбГУ по адресу - www.nps.pu.ru).

NPS содержит модели простых функциональных систем, обеспечивающих элементы поведения типа следования к пище, избегания опасности, обхода препятствия. Разрабатываются и более сложные модели для экспериментальных исследований как классических концепций в области механизмов поведения (Павлов И.П., Ухтомский А.А., Анохин П.К., Пенфильд В. и др.), так и новых разработок, в частности - модели "субъект-процессора" как механизма выбора вектора поведения (Матюшкин Д.П., 1997).

Одна из перспективных целей - визуализация психологического уровня организации модели как специфического проявления информационных процессов в нейросети. Здесь ставится задача на основе общей теории информационных процессов сопоставить сущность психологических явлений и нервных процессов в рамках единой теории, ведущей от общих принципов организации информации к специфическим характеристикам её различных частных форм и носителей (в т. ч. нейронного носителя психической формы информации). В качестве возможных механизмов организации нейрофизиологической формы информации (сигнала) - в психологическую (образ, побуждение и др.), рассматриваются механизмы обобщения сигналов в пространстве (на множестве однотипных объектов) и во времени (на множестве разных состояний одного объекта) - на базе соответственно ассоциаций и повторного входа возбуждения.