Что такое обратная проекция
Прямая и обратная проекция
Cегодня сложно представить себе конференц-зал, конгресс-холл и даже небольшую переговорную комнату без проектора и проекционного экрана – ни одна бизнес презентация не обходится без демонстрации изображения с помощью проекционных технологий. Кроме того, проекция часто используется и для домашних кинопоказов, и для наглядной демонстрации образовательных материалов.
Контрастность, яркость и четкость изображения – залог того, что аудитория воспримет всю необходимую информацию.
Высокое качество изображения достигается за счет правильного выбора проектора и проекционного экрана.
При выборе проекционного оборудования в первую очередь необходимо решить – использовать прямую или обратную проекцию.
Прямая проекция
Это наиболее распространенная система проекции, когда проектор устанавливается перед проекционным экраном, непосредственно в помещении.
Основным достоинством систем прямой проекции является низкая стоимость.
К недостаткам можно отнести сильную зависимость от внешнего освещения, шум от работы проектора, требования к расположению источников света в помещении.
Частично этих недостатков можно избежать при установке проектора на кронштейне близко к экрану или скрытой установке проектора (например, на лифтовом механизме или в операторской).
Обратная проекция
Проектор находится за экраном, и скрыт от глаз аудитории.
К достоинствам можно отнести независимость от внешнего освещения – отсутствует ограничение на расположение и интенсивность светильников в помещении.
Существенным недостатком использования обратной проекции является ее стоимость (более высокая по сравнению с прямой проекцией), а также необходимость наличия помещения за проекционным экраном.
Видеостена
Это частный случай использования технологии обратной проекции. Она состоит из нескольких проекционных видеокубов и используется тогда, когда для показа всей требуемой информации недостаточно одного проектора.
Основным преимуществом видеостены является возможность создания дисплейной системы практически любого разрешения.
Это достоинство оправдывает многие ее недостатки: наличие видимых стыков между элементами системы, большое количество требуемых расходных материалов, необходимость регулярной подстройки системы по цветам и яркости.
Прямая и обратная проекция используется в конференц-залах, конгресс-центрах, переговорных, образовательных учреждениях, домашних кинотеатрах, рекламных инсталляциях. Видеостены используются преимущественно в ситуационных центрах и в диспетчерских.
Экраны обратной проекции: все виртуальное просто
На недавней презентации сети 3G velcom журналистов очаровала виртуальная девушка-гид. Наверное, это один из самых наглядных примеров работы экрана обратной проекции. Девушка нас впечатлила настолько, что мы решили рассказать об обратной проекции подробнее. Выяснилось, что технология относительно свежая, в коммерческом варианте появилась примерно полтора года назад и пока является новинкой не только для Беларуси, но и для Европы.
Схема устройства экрана обратной проекции компании 3М
Суть и принцип действия элементарны. На оргстекло наклеивается специальная пленка, которая подсвечивается проектором. Микроскопические линзы-пузырьки отсекают весь световой шум и пропускают только луч проектора. Итоговое изображение получается в разы более ярким и четким, чем при использовании обычного белого экрана.
Основным конкурентом для экранов является вовсе не традиционная «простыня», а плазменные дисплеи. Здесь математика простая: если диагональ меньше 70 дюймов – дешевле плазма, если больше – выигрывает обратная проекция. Жидкокристаллические дисплеи проигрывают обеим технологиям не только по цветовой насыщенности и углам обзора, но, главным образом, по цене и размерам. У самых крупных ЖК-телевизоров диагональ экрана, как известно, не превышает 70-дюймов, при стоимости около 40 тысяч долларов. Стоимость плазменных экранов и комплекта проектор+экран обратной проекции при таком же размере примерно в десять раз меньше.
Презентационный экран на базе пленки 3M
Вся система управляется с ноутбука
На больших углах обзора искажений практически нет
Под экраном находится блок, который при помощи двух инфракрасных лазеров строит на экране координатную сетку, чтобы можно было эмулировать движения мыши
Где это может использоваться?
Первое что приходит на ум – конференц-зал или комната для переговоров. В частности, оказалось, что 107-дюймовый экран обратной проекции был в начале этого года заказан ООО «Трайпл» и сейчас установлен в комплексе по обслуживанию делегаций национального парка «Припятский». Теперь в перерывах между экскурсиями к «царь-дубу» и «царь-сосне» с его помощью развлекаются иностранные туристы и просто отдыхающие.
Демонстрационный зал в национальном парке «Припятский»
Рекламные щиты или информационные табло. Основная проблема больших плазменных дисплеев – стоимость. Щиты на базе экранов обратной проекции, при сопоставимом качестве изображения, намного дешевле.
Кафе или ресторан. Из столичных заведений общепита, первым обратную проекцию опробовали хозяева ресторана «Старая Мельница». Как удалось узнать, здесь был установлен экран нестандартной формы с диагональю 64 дюйма. Кстати, авторы неоднократно имели удовольствие смотреть по нему футбол.
Экран обратной проекции в пивном ресторане «Старая Мельница»
Оформление витрины. Поскольку в качестве основы для экрана может быть использована прозрачная пленка, хозяева бутика или салона могут превратить витрину своего магазина в огромную рекламную площадку, организовать дефиле моделей или просто крутить проморолики товаров. После того, как проектор выключается, стекло снова становится прозрачным. Важно, что вне зависимости от освещения, изображение останется ярким и четким и будет видно под любым углом – это, кстати, основное преимущество связки проектор+ЭОП перед обычным проекционным изображением.
Витрина торгового центра в Германии
Фигурная интерактивная вывеска на базе жесткого экрана обратной проекции Vikuiti от 3M
Гиды для магазинов, выставок, вузов. Благодаря тому, что экраны обратной проекции могут быть сенсорными, можно на свое усмотрение формировать интерфейс электронного помощника. Виртуальный гид не просто привлекает внимание, он может развлечь посетителей, прорекламировать товар, подсказать маршрут, сообщить о распродаже и так далее. Здесь все упирается только в фантазию разработчиков. Дешевле, чем японские роботы-гиды и не менее эффектно. Тем более, что вместо девушки можно «оживить» и вырезать из пленки практически любой персонаж, в том числе и робота. Точную стоимость такого гида нам узнать не удалось, но она напрямую зависит от стоимости пленки, проектора и съемок. На гида нужно меньше квадратного метра пленки – около 1300 долларов, плюс бюджетный проектор на 1200 люмен уровня ViewSonic PJ358 – 1200 долларов, плюс съемки ролика, плюс монтаж. Итого четыре-пять тысяч долларов. Для крупного магазина вполне подъемные расходы.
Интерактивный стенд на выставке Tibo’2009
Домашний кинотеатр. Среди владельцев коттеджей сейчас модно устраивать в подвале своего дома кинозал. 107-дюймовый экран при сравнимом качестве изображения в разы дешевле плазмы. Более того, при наличии 120-герцового проектора можно смотреть 3D-фильмы не выходя из дома. Разумеется, также можно играть в игры с поддержкой стереоэффекта, такие как Сall of Duty или Batman: Arkham Asylum. На дисплее с диагональю два с половиной метра стрелялки и драки выглядят внушительно. Экран можно сделать выдвижным, спрятать за мебелью или «свернуть в рулон» на потолке, встроить в стенку и так далее. Все может быть механизировано и управляться обычным пультом.
Встроенный в спинку кровати телевизор на базе экрана обратной проекции
Как выяснилось, единственная на данный момент в Беларуси компания, которая предлагает экраны обратной проекции – «Связьинвест». Именно они принимали участие в создании первого в Беларуси виртуального гида. Мы связались с ребятами и выяснили, что на самом деле, просто экраны никто не покупает. Все заказчики предпочитают получать готовые решения. Как правило, покупатели хотят, чтобы панель была интегрирована в дизайн комнаты. Некоторые приходят со своими эскизами, некоторые предпочитают устраивать «мозговой штурм» совместно с разработчиками. В связи с этим, главное пожелание к заказчикам звучало так: «Приносите свои проекты до того как сделаете ремонт».
Отдадим должное менеджерам компании, они не захотели с нами общаться по телефону, а после минутного разговора пригласили в гости и устроили минипрезентацию. Во время нее частично выяснилось то, о чем вы только что прочли выше, а также:
Какие бывают пленки?
Пленки, на основе которых делают экраны обратной проекции выпускают под тремя брендами: 3М, Dilad Screen и NTech. Первый – американский, второй – японский, третий – тайваньский. У каждой пленки есть свои особенности, достоинства и недостатки.
Демонстрационный образец: оргстекло с четырьмя разными видами пленок и маркер, при помощи которого управляют экраном
3М – самая дорогая пленка. Стоимость квадратного метра чуть ниже 1500 долларов. Имеет характерный черный цвет, широкий угол обзора, высокую контрастность и позволяет получить яркое изображение при любом уровне внешней освещенности. Используется в основном для конференц-залов и демонстрационных помещений, рекламных щитов. Имеет антивандальное покрытие, устойчива к повреждениям. Не боится прямых солнечных лучей. Velcom’овская девушка сделана на базе экрана из пленки 3М.
Dilad Screen – метр такой пленки стоит примерно 650 долларов. Производится в трех вариантах – серая, белая и прозрачная. От степени прозрачности зависит качество изображения. Прозрачный вариант часто используется в оформлении витрин. По цветопередаче хуже 3М, но зато практически не дает искажений по краям. Также имеет антивандальный защитный слой. Устойчива к солнечному свету.
NTech – самая дешевая пленка. Метр стоит 250-400 долларов. Также производится в трех вариантах – сером, белом и прозрачном. Не имеет защитного слоя, а потому относительно легко царапается, зато устойчива к солнечному свету. В силу небольшой стоимости часто используется в аудиториях вузов и видеозалах.
На этом снимке хорошо видно как меняется изображение в зависимости от вида пленки
Комментарий в тему
Александр Перелыгин – менеджер проекта компании «Связьинвест»:
– Сейчас экраны обратной проекции производятся по двум основным технологиям.
В первом случае в пленку вводится слой микролинз и абсорбента. Луч проектора падает на экран под прямым углом, а потому свободно проходит сквозь линзы. А вот шумовое освещение – свет солнца, фонарей или ламп дневного света падает под углом и задерживается. Таким образом зритель видит только то, что ему показывает проектор. Характерный блеск экранов 3М обусловлен именно микролинзами. Эта технология позволяет получить яркую контрастную картинку, но характеризуется небольшими искажениями по краям экрана в зонах максимально удаленных от точки в которую направлен луч проектора.
Другой подход демонстрирует Dilad. Здесь нет слоя микролинз, а есть рассеивающий слой, благодаря которому постороннее освещение «размазывается» по всему экрану. Контрастность и яркость в таком случае получаются несколько хуже, чем у 3М, но зато практически полностью пропадают искажения.
Александр Перелыгин демонстрирует прозрачность экрана на базе пленки 3М
Чтобы на экранах большой площади получить сбалансированный результат, технологии часто совмещают: центр экрана делается из пленки 3М, а края из Dilad.
Пленка может быть совмещена со специальным сенсорным слоем, таким образом, получаемый экран становится сенсорным. Работать с ним можно как при помощи специального маркера, который эмулирует действия мышки, так и просто пальцами, как на обычном телефоне. Очень удобно для проведения презентаций. Кроме того, учитывая, что «дальнобойность» сенсорной подложки достигает двух сантиметров, магазинам можно вполне делать сенсорные витрины.
Все изменения, которые вносятся, будут сохранены. Можно в шутку пририсовать персонажу усы, можно делать важные пометки во время презентации
Но самое интересно, что технология позволяет делать пометки прямо в презентации. То есть во время лекции докладчик может подчеркивать, выделять или раскрашивать различные куски презентации и все вносимые изменения будет сохранены в итоговом файле. Причем, технология работает практически со всеми приложениями, включая видеоролики.
Вопросы и ответы мира проекционных экранов и проекторов
Вопросы и ответы FAQ.
1. Для чего нужна обратная проекция?
2. Какие мультимедиа-проекторы можно использовать для обратной проекции?
Современные проекторы практически все оснащены функцией обратного сканирования справа/слева, и поэтому могут использоваться для обратной проекции.
3. Можно ли использовать проектор в ярком месте?
Яркость получаемого изображения зависит от:
• Освещенности помещения: чем светлее в зале, тем менее ярким кажется изображение.
• Светового потока (яркости) проектора.
• Типа покрытия полотна экрана: есть экраны, полотно которых усиливает световой поток в несколько раз. Экраны VISIO были специально созданы для работы в освещенных помещениях и при коэффициенте светоусиления k≥3 имеют угол обзора в 177˚.
• Расположения проектора и экрана относительно падающего света: при внешней (для фронтальной проекции) или прямой внутренней (для обратной проекции) засветке изображение теряет яркость.
• Размера проекции: меньшее по величине изображение выглядит более ярким (при одинаковой мощности проектора).
Современные яркие проекторы обладают достаточно мощным световым потоком, поэтому успешно работают на выставочных стендах, в фойе арт-галерей, витринах магазинов, в сложных условиях мобильного использования.
4. Каково среднее значение светового потока среди проекторов последнего поколения?
5. Может ли в проекторах использоваться сменная оптика?
6. Что такое экономичный режим работы проектора?
Экономичный режим работы сейчас встречается в большинстве новых проекторов. Он означает работу лампы проектора с меньшим накалом для получения менее яркого светового потока (примерно на 20 процентов), и следовательно, изображения на экране. Если проектор используется для презентации при достаточном освещении, чтобы создать рабочую остановку и предоставить возможность делать записи, экономичный режим обычно не требуется.Но при показе видео в условиях затемнения более комфортным для восприятия можно считать менее яркое изображение, и экономичный режим проектора оказывается очень кстати. Дополнительными преимуществами экономичного режима является снижение уровня шума и продление срока службы лампы.
7. Изображения каких сигналов могут воспроизводить мультимедиа-проекторы?
8. Какие лампы используются в мультимедиа-проекторах?
9. Можно ли крепить проектор к потолку?
Можно и в ряде случаев даже предпочтительно. При такой установке проектор не мешает ни зрителям, ни докладчику, а управлять им можно с помощью ПДУ. Сегодня практически у всех проекторов присутствует функция обратного сканирования, и конструкция корпуса допускает инсталляцию с помощью специального потолочного крепления. Потолочное крепление обычно заказывается дополнительно, и оно должно соответствовать выбранному проектору.
10. В чем измеряется световой поток мультимедиа-проекторов?
Традиционно световой поток измерялся в люменах. Часто освещенность считалась равномерной на всей поверхности экрана, поэтому за основу вычисления бралось яркое пятно в центе экрана. При демонстрации статических данных этот допущение не мешало зрителям, так как основное зрительское внимание сосредоточено в центре экрана.
С применением в презентации компьютерной анимации и демонстрации видеоизображения, когда объект может появиться в любой части экрана, возросли требования к яркости изображения по всей поверхности экрана. Специально для этих целей в 1992 году Американский институт Национальных Стандартов разработал универсальный метод для вычисления яркости светового потока, по которому ANSI-люмены (ANSI лм) стали основным стандартом светового потока.
11. Можно ли приобрести проектор с экранным меню на русском языке?
Да, многие новые проекторы в числе многих языков для показа меню имеют также русский. Достаточно выбрать соответствующую опцию, и проектор станет «объясняться» с Вами на русском языке!
12. Есть ли принципиальная разница в использовании проекторов с технологиями DLP и LCD?
13. Можно ли при использовании проектора обойтись без экрана?
Да, для проецирования можно легко использовать белые маркерные, а также электронные интерактивные доски. Многие новые проекторы имеют также специальный режим для показа на цветной поверхности: например, серой стене или классической классной доске. Однако в этих случаях нужно иметь в виду, что вы идете на компромисс в вопросе качества изображения.
14. Что такое мультимедиа-проекторы и чем они отличаются от видео проекторов?
Мультимедиа-проекторы предназначены для демонстрации как компьютерного, так и видеоизображения, в то время как видео проекторы демонстрируют только видеосигнал.
Экраны выходили на улицу (для всех прохожих).
До 27% прохожих смотрели на экраны
До 18% проходящих мимо остановились, чтобы посмотреть содержимое рекламы на экране
От 15% до 33% опрошенных вошли в магазин, благодаря тому, что увидели на экране
Как показывает практика проекционные экраны, выходящие в коридор торгового центра (для целевой аудитории, пришедшей в ТЦ за покупками) привлекают внимание до 90% проходящих по коридору мимо витрины магазина.
16. Можно ли перед тем, как купить видеопроектор, посмотреть на качество изображение, которое он может обеспечить?
Есть ряд видеопроекторов, которые можно посмотреть перед тем, как купить. Это касается видеопроекторов фирмы EIKI. Вы можете позвонить нашему менеджеру, и уточнить модель видеопроектора, которая вас интересует. Менеджер ответит о наличии данной модели и возможности продемонстрировать качество изображения видеопроектора перед его покупкой.
17. Какими характеристиками должен обладать проектор для презентаций?
Для презентаций, проводящихся в затемненных помещениях, подойдет проектор обладающий яркостью от 1500 до 2500 AnsiLm. Если презентации проводятся в достаточно ярко освещенных помещениях лучше выбрать проектор с яркостью не менее 4000 AnsiLm, а для засветки больших изображений ( больше 4 кв. м. ) нужно подбирать профессиональные проекторы с яркостью от 8 000 AnsiLm. Проектор для презентаций часто выбирают с встроенной системой интерактивности, что позволит выступающему взаимодействовать с контентом, демонстрируемым для аудитории: выделять нужные места в тексте, делать дополнительные заметки прямо на экране. Если презентации собираются проводится в разных помещениях, стоит обратить на такой параметр проектора как вес, чтобы его транспортировка не доставила слишком много неудобств.
Логика мышления. Часть 9. Паттерны нейронов-детекторов. Обратная проекция
Этот цикл статей описывает волновую модель мозга, серьезно отличающуюся от традиционных моделей. Настоятельно рекомендую тем, кто только присоединился, начинать чтение с первой части.
Продолжим разговор о нейронах-детекторах. Предположим, на зону коры посредством волновых туннелей проецируется некая информация. Каждый из проекционных пучков – это аксоны нейронов, расположенных на той зоне, которая эту информацию посылает. Проекция снимается с малого по площади участка коры. Волокна проекционного пучка, по сути, транслируют проходящие по этому участку волновые картины. То место принимающей коры, куда приходится проекция, само становится источником волн. Эти волны несут на принимающей зоне коры ту же информацию, что и волны на исходной зоне.
Если мы настроим веса какого-либо нейрона на узнавание определенного волнового узора, проходящего по его рецептивному полю, то мы превратим его в детектор, срабатывающий в тот момент, когда появляется характерное для него сочетание идентификаторов.
Если мы обучим несколько расположенных в относительной близости друг от друга нейронов детектировать одну и ту же волновую картину, то мы получим уже не одиночный нейрон-детектор, а детекторный паттерн. Реакция одного нейрона-детектора на характерный стимул – пакет импульсов вызванной активности. Реакция детекторного паттерна – это вызванная активность группы нейронов, образующих определенный узор. Естественно, что такой паттерн вызванной активности начнет обучать кору на распространение своего уникального идентификатора.
Получается, что когда зона коры получает описание, состоящее из определенных признаков, ее детекторные паттерны реагирует на знакомые им сочетания и порождают собственные волны, которые несут информацию о новых признаках, узнанных этой зоной. Таким образом, зона коры сначала обнаруживает статистические закономерности в поступающей на нее признаковой картине и формирует паттерны-детекторы, соответствующие этим закономерностям, а затем, получая описания в одних признаках, она генерирует собственное описание в тех признаках, что были выявлены ранее этой зоной.
Логику такого преобразования нейронных описаний можно сопоставить с логикой словесных описаний, что не удивительно, так как эти явления тесно связаны между собой. Предположим, мы видим различных зверей. Каждого из них мы можем описать набором признаков. Например, мы видим зверя с описанием: большой, коричневый, лохматый. Не зная, что это за зверь, мы можем так его и называть: большой-коричневый-лохматый. Само сочетание признаков образует идентификатор этого животного. Если этот зверь встречается нам часто, то мы можем зафиксировать закономерность того, что эти признаки встречаются совместно, и дать этому сочетанию собственное название, например — медведь. Далее мы можем оперировать понятием «медведь» как самостоятельным. При этом мы имеем возможность в случае необходимости восстановить по понятию «медведь» все его исходные признаки.
Говоря о реальном мире, удобно использовать термин «явление». Его удобство в его общности. Этот термин описывает не только предметы, но и происходящие с ними процессы. Любую воспринимаемую нами картину мы можем назвать явлением. Каждое явление, с которым мы сталкиваемся, порождает описание. Описание – это совокупность картины активности нейронов-детекторов, образующих паттерны, и порождаемых ими идентификационных волн.
Можно назвать паттерн нейронов-детекторов, срабатывающих на один образ, и соответствующую ему идентификационную волну понятием. Тогда можно говорить о том, что любое явление представляется мозгом, как набор описаний, состоящих из понятий. Для каждой зоны коры описание строится на своем наборе понятий.
Когда нейроны-детекторы выделяют какую-либо новую закономерность или фиксируют новое сочетание признаков так, что при этом образуется паттерн таких детекторов, которые способны порождать собственную уникальную волну, можно говорить о формировании нового понятия. Трактовкой этого понятия могут быть те события реального мира, которые создали такое сочетание признаков, и на которые теперь реагируют соответствующие нейроны.
Формирование паттернов. Обратная проекция
Паттерн нейронов-детекторов, настроенных на общий стимул, позволяет запустить собственную уникальную волну идентификатора. Это соответствует узнаванию образа и включению советующего понятия в описание происходящего. Чтобы идентификатор был уникальным, достаточно, чтобы нейроны-детекторы создавали свой узор, непохожий ни на один из волновых узоров, проходящих через их место расположения. Опишем простую модель, создающую такой паттерн.
Вернемся ненадолго к описанию механизмов нейронного взаимодействия. Основной путь передачи сигналов от одного нейрона к другому – это выброс из аксонной терминали передающего нейрона нейромедиаторов в синаптическую щель. На поверхности нейрона, принимающего сигнал, располагаются рецепторы, реагирующие на определенный нейромедиатор, являющийся для него лигандом. Часть рецепторов расположена в синапсах и отвечает за синаптическую передачу, часть за пределами синапсов и ответственна за волновую активность.
Нейромедиаторов существует достаточно много, включая нейроактивные пептиды, их насчитывается более полусотни. Наиболее распространенный активирующий нейротрансмиттер – глутамат, подавляющий – гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Способность активировать или подавлять не является свойством самого нейромедиатора, а определяется типом взаимодействующего с ним рецептора. Чтобы передача сигнала могла состояться, необходимо, чтобы нейромедиатор, выбрасываемый аксоном, и принимающие его рецепторы соответствовали друг другу.
До конца 80-х годов прошлого века считалось, что каждый нейрон выбрасывает один и тот же медиатор во всех терминалях своего аксона – «принцип Дейла». Но позже было показано, что существуют нейроны, использующие различные комбинации медиаторов.
Возьмем для моделирования нейроны двух гипотетических типов, работающие с одним медиатором, назовем его (A). Различие между типами нейронов будет в том, где у них будут располагаться рецепторы, чувствительные к общему медиатору (таблица ниже).
| Синапсы | Вне синапсов | Аксон | |
| Тип 1 | — | A | А |
| Тип 2 | A | — | А |
Нейромедиаторные характеристики нейронов. Чувствительность рецепторов и выброс аксона
Нейроны первого типа не имеют в своих синапсах рецепторов, чувствительных к используемому медиатору. Но такие рецепторы есть у них на внесинаптической части мембраны. Это значит, что эти нейроны не способны к синаптическому обучению на картины активности, которые создаются нейронами, как первого, так и второго типа, но они способны обучаться на распространение волновой активности и быть передатчиками идентификационной волны.
Возьмем теперь зону коры, состоящую из нейронов обоих типов. Например, просто перемешаем их случайным образом. Наличие вкраплений нейронов второго типа никак не отразится на способности коры обучаться проводить волны идентификаторов, используя нейроны первого типа.
Предположим, что мы каким-то образом определили место на коре, где хотим создать детекторный паттерн.
Место, выбранное для обучения
Предположим, что мы решили все вопросы, связанные с обучением, и наша задача сейчас просто зафиксировать прототип. Сделаем это уже знакомым нам способом. Заставим нейроны второго типа, находящиеся в этой области и незанятые в обучении, поучаствовать в генерации случайных спайков. Установим вероятность спайка такой, чтобы получить столько активных нейронов, сколько нейронов-детекторов требуется нам в итоговом паттерне. Случайные спайки создадут уникальный узор из нейронов второго типа, локализованный в выбранной области.
Далее поступим в соответствии с принципом Хебба, используем активность нейронов второго типа как сигнал к их обучению. Изменим веса их синапсов в соответствии с наблюдаемой ими на их рецептивных полях волновой картиной. В результате мы получим паттерн нейронов-детекторов, настроенных на только что прошедший набор идентификаторов. Повторение волновой картины приведет к вызванной активации всех нейронов паттерна. Нейроны первого типа подхватят этот паттерн и превратят его в распространяющуюся волну нового идентификатора.
Мы получили очень простой, но замечательный результат. Определенное сочетание идентификаторов способно порождать свой собственный уникальный идентификатор.
Теперь несколько усложним модель. Добавим еще один медиатор (B) и изменим характеристики нейронов (таблица ниже).
| Синапсы | Вне синапсов | Аксон | |
| Тип 1 | B | A | А |
| Тип 2 | A | B | B |
Характеристики нейронов, использующих два медиатора. Чувствительность рецепторов и выброс аксона
Поведение такой конструкции будет значительно интереснее. Нейроны второго типа, создав детекторный паттерн, не смогут распространить волну от него через нейроны первого типа, так как их тип аксонного медиатора не совпадает с внесинаптической чувствительностью нейронов первого типа. Но зато эти нейроны смогут сами распространить волну своего идентификатора. При этом интересно то, что входная и выходная активность коры окажется разделена. Если мы где-нибудь в стороне создадим выходной волновой туннель из аксонов нейронов второго типа, то он не передаст всю волновую картину, состоящую, в том числе, из множества входных признаков, а оттранслирует далее только описание, состоящие из распознанных понятий.
Изменение описания на зоне коры. 1 – выбранный участок обучения, 2 – область, излучающая входной идентификатор, 3 – область выхода, 4 – входной волновой туннель, 5 – выходной волновой туннель, 6 – входная волна идентификатора, 7 – выходная волна идентификатора
Но это еще не все. В той же выбранной области мы можем провести синаптическое обучение нейронов первого типа. Для них сигналом к обучению будет собственная волновая активность. Так как мы задали чувствительность синапсов нейронов первого типа только к медиатору (B), то картины, которые они воспримут – это узор того самого паттерна, что мы ранее обучили на нейронах второго типа. При этом сами нейроны-детекторы первого типа выстроятся в узор, повторяющий волну идентификаторов, которая прошла в момент обучения. Это значит, что если мы через встречный волновой туннель вернем на кору идентификатор понятия, обнаруженного ранее нейронами второго типа, то распространившись до выбранного места, он вызовет активность паттерна нейронов-детекторов первого типа. А так как эти нейроны повторяют узор фрагмента волны исходных идентификаторов, то их вызванная активность заставит распространиться по нейронам первого типа соответствующие идентификационные волны.
Таким образом, мы воспроизвели механизм обратной проекции. Кора в нашей модели способна транслировать информацию в обоих направлениях. В прямом направлении происходит интеграция признаков и изменение описания на более общее. В обратном направлении, получив соответствующий идентификатор, кора восстанавливает все соответствующие ему признаки и транслирует их вниз, если, конечно, есть соответствующая проекционная связь.
Мы получили достаточно простую конструкцию: в одну сторону – узнали понятие, в обратную сторону – восстановили признаки. Но эта простота двусторонней коммуникация является уникальным свойством для нейронных сетей. Традиционные сети идеологически однонаправленны, в них нельзя запустить сигнал «обратно по аксону» и этот недостаток не лечится никакими ухищрениями. При этом очевидно, что реальный мозг способен не только обобщать информацию, поднимая описание от уровня к уровню, делая его более абстрактным, но и транслировать описание обратно, превращая его в представляемые нами образы, внутреннюю речь, физические действия. Поэтому особенно радует, что наша конструкция позволяет достаточно естественно воспроизвести обратную проекцию, оставаясь в рамках механизмов, доступных и реальному мозгу.
Если заставить аксоны нейронов одного из типов генерировать сразу два медиатора, то мы получим распространение соответствующих идентификаторов сразу по двум слоям. Можно представить ситуации, где это окажется полезным. Вообще же комбинации медиаторов и рецепторов могут программировать самое неожиданное поведение коры. При этом приятно, что наша кора не требует никакой специальной топологической настройки. Нейроны образуют синаптические контакты со своим окружением, не заботясь о соблюдении каких-либо схем подключения. Очень похоже, что аналогичные архитектурные принципы свойственны и реальной коре.