Сенсор, измеряющий хаос

В физике, экономике, химии, биологии и других науках можно встретить понятие энтропии. Это мера упорядоченности различных систем, например числовых рядов, наборов данных, молекул. Низкие значения энтропии указывают на систематичность, упорядоченность системы, а высокие — на хаотичность. Существуют различные формулы и подходы для определения «степени хаоса», однако до сих пор остается неясным, может ли, хотя бы теоретически, мозг животных и человека от природы оценивать энтропию в окружающем мире. Эта способность может быть полезна, например, для хищников во время охоты, когда нужно отличить случайный шум или колебания травы из-за ветра (хаотические сигналы) от шороха и движений жертвы (упорядоченные сигналы).

Ученые из Петрозаводского государственного университета создали сенсор хаоса на основе персептрона — математической модели, которая имитирует работу нервной системы животных. Персептрон представляет собой систему из связанных в единую сеть элементарных искусственных нейронов, имеющих, подобно нервным клеткам в нашем теле, различные функции. Одни воспринимают подаваемый на персептрон сигнал, вторые суммируют сигналы и передают их третьим, которые, в свою очередь, определенным образом на них реагируют — рассчитывают энтропию исходного сигнала.