RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2021

 / 

Август

←  →

Физика наших дней


Нелинейная динамика творческого мышления. Многомодальные процессы и взаимодействие гетероклинических структур

†  а, ‡  б
а BioCircuits Institute, University of California, 9500 Gilman Drive #0328 La Jolla, San Diego, CA, 92093-0328, USA
б Departamento de Ingeniería Informática, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain

Динамические процессы творческого мышления, как подтверждено недавними исследованиями методами электроэнцефалографии (ЭЭГ) и функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), есть взаимодействие между тремя главными составляющими: оригинальностью автора, его автобиографической памятью и целью или стимулом процесса. Разные стимулы инициируют возбуждение разных компонентов памяти и соответственно разных нейронных кластеров и сетей мозга. Новые данные позволяют построить модель рождения и развития творческого мышления, т.е. создать теорию процесса, который сам, по определению, неопределённо структурированный и непредсказуемый, с помощью структурно организованного математического подхода — нелинейной динамики. Обсуждается следующая ключевая концепция: эволюция мысли или сути другой человеческой творческой активности — это характеризующийся внутренней нестабильностью динамический процесс, ведущий к производству новой информации. Для построения нелинейной динамической модели человеческого творчества используются следующие идеи, которые являются общими для большинства мыслительных процессов: 1) математическая модель должна базироваться на переменных, которые представляют эволюцию элементов мозга в их временной когерентности и должны иметь решения, соответствующие метастабильным паттернам (блокам знания) в мозге; 2) модель основана на конкурентной динамике без победителя — нелинейном процессе взаимодействия многих информационных элементов или пространственно-временных режимов, гарантирующем последовательное переключение между метастабильными состояниями и, как результат, определённую устойчивость динамики творчества; 3) модель является открытой диссипативной системой, в которой торможение уравновешивается возбуждением, и в результате, находясь близко к границе неустойчивости, оказывается чрезвычайно чувствительной к информационным воздействиям.

Текст pdf (1,9 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.09.038837
Ключевые слова: нелинейная динамика, нейронные сети, творческое мышление, модели работы мозга
PACS: 05.45.−a, 87.19.L−, 89.75.−k (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.09.038837
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/8/b/
000711503200002
2-s2.0-85119663886
2021PhyU...64..801R
Цитата: Рабинович М И, Варона П "Нелинейная динамика творческого мышления. Многомодальные процессы и взаимодействие гетероклинических структур" УФН 191 846–860 (2021)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 22 июля 2020, 20 сентября 2020

English citation: Rabinovich M I, Varona P “Nonlinear dynamics of creative thinking. Multimodal processes and the interaction of heteroclinic structures” Phys. Usp. 64 801–814 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2020.09.038837

Список литературы (54) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (2) Похожие статьи (11)

  1. Poincaré H Le Valeur de la Science (Paris: E. Flammarion, 1905)
  2. Henriques G A New Unified Theory of Psychology (New York: Springer, 2011)
  3. Rabinovich M I, Tristan I, Varona P Neurosci. Biobehav. Rev. 55 18 (2015)
  4. Rabinovich M I, Simmons A N, Varona P Trends Cogn. Sci. 19 453 (2015)
  5. Friston K Nat. Rev. Neurosci. 11 127 (2010)
  6. Beaty R E et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115 1087 (2018)
  7. Rosenberg M D et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 117 3797 (2020)
  8. Bressler S L, Menon V Trends Cogn. Sci. 14 277 (2010)
  9. Rosen D S et al NeuroImage 213 116632 (2020)
  10. Fink A et al Human Brain Mapping 30 734 (2009)
  11. Jung-Beeman M et al PLoS Biol. 2 e97 (2004)
  12. Stevens C E (Jr.), Zabelina D L Curr. Opin. Behav. Sci. 27 154 (2019)
  13. Madore K P, Addis D R, Schacter D L Psychol. Sci. 26 1461 (2015)
  14. Benedek M, Fink A Curr. Opin. Behav. Sci. 27 116 (2019)
  15. Benedek M et al NeuroImage 210 116586 (2020)
  16. Schacter D L et al Neuron 76 677 (2012)
  17. Swaab D F We are Our Brains: A Neurobiography of the Brain, from the Womb to Alzheimer's (New York: Spiegel and Grau, 2014)
  18. Coveney P V Philos. Trans. R. Soc. Lond. A 361 1057 (2003)
  19. Afraimovich V S, Rabinovich M I, Varona P Int. J. Bifurc. Chaos 14 1195 (2004)
  20. Varona P, Rabinovich M I Proc. R. Soc. Lond. B 283 20160475 (2016)
  21. Rabinovich M, Huerta R, Laurent G Science 321 48 (2008)
  22. Rabinovich M et al Phys. Rev. Lett. 87 68102 (2001)
  23. Rabinovich M I, Varona P, Selverston A I, Abarbanel H D I Rev. Mod. Phys. 78 1213 (2006)
  24. Venaille A, Varona P, Rabinovich M I Phys. Rev. E 71 061909 (2005)
  25. Rabinovich M I, Friston K J, Varona P (Eds) Principles of Brain Dynamics : Global State Interactions (Cambridge, MA: MIT Press, 2012)
  26. Рабинович М И, Мюезинолу М К УФН 180 371 (2010); Rabinovich M I, Muezzinoglu M K Phys. Usp. 53 357 (2010)
  27. Rabinovich M, Tristan I, Varona P PLoS One 8 e64406 (2013)
  28. Rabinovich M I, Huerta R, Varona P Phys. Rev. Lett. 96 014101 (2006)
  29. Afraimovich V S, Zaks M A, Rabinovich M I Chaos 28 053107 (2018)
  30. Rabinovich M I, Afraimovich V S, Varona P Dyn. Syst. 25 433 (2010)
  31. Afraimovich V, Gong X, Rabinovich M Chaos 25 103118 (2015)
  32. Rabinovich M I, Varona P, Tristan I, Afraimovich V S Front. Comput. Neurosci. 8 22 (2014)
  33. Rabinovich M I, Sokolov Yu, Kozma R Front. Syst. Neurosci. 8 220 (2014)
  34. Bick C Phys. Rev. E 97 050201 (2018)
  35. Zhao Y, Pesin Y J. Stat. Phys. 158 447 (2015)
  36. Rabinovich M I, Varona P JAMA Psychiatry 74 771 (2017)
  37. Bick C, Rabinovich M I Phys. Rev. Lett. 103 218101 (2009)
  38. Latorre R, Varona P, Rabinovich M I Neurocomputing 331 108 (2019)
  39. Preller K H et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 116 2743 (2019)
  40. Roopun A K et al Front Neurosci. 2 145 (2008)
  41. Рабинович М И, Фабрикант А Л ЖЭТФ 77 617 (1979)
  42. Danca M-F Nonlin. Dyn. 86 1263 (2016)
  43. Danca M-F, Kuznetsov N Mathematics 9 652 (2021)
  44. Danca M-F, Kuznetsov N, Chen G Nonlin. Dyn. 88 791 (2017)
  45. Taylor R P et al Front. Hum. Neurosci. 5 60 (2011)
  46. Стрелкова Г И, Анищенко В С УФН 190 160 (2020); Strelkova G I, Anishchenko V S Phys. Usp. 63 145 (2020)
  47. Rabinovich M I, Varona P Front. Comput. Neurosci. 12 73 (2018)
  48. Rabinovich M I, Varona P Biomimetic and Biohybrid Systems. First Intern. Conf., Living Machines 2012, Barcelona, Spain, July 9 - 12, 2012. Proc. (Lecture Notes in Computer Science) Vol. 7375 (Eds T J Prescott et al) (Berlin: Springer, 2012) p. 228
  49. Иваницкий Г Р УФН 188 965 (2018); Ivanitskii G R Phys. Usp. 61 871 (2018)
  50. Доронина-Амитонова Л В и др УФН 185 371 (2015); Doronina-Amitonova L V et al Phys. Usp. 58 345 (2015)
  51. Иваницкий Г Р УФН 189 759 (2019); Ivanitskii G R Phys. Usp. 62 711 (2019)
  52. Иваницкий Г Р, Морозов А А УФН 190 1165 (2020); Morozov A A Phys. Usp. 63 1092 (2020)
  53. Tomsett R et al Patterns 1 100049 (2020)
  54. Храмов А Е и др УФН 191 614 (2021); Hramov A E et al Phys. Usp. 64 584 (2021)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение