Математици установиха защо за живите организми не винаги е изгодно да използват паметта си, дори когато миналият опит може да повиши точността на решенията. Според нов модел преходът от мигновена реакция към запаметяване не протича постепенно: след достигане на определено ниво на наличните ресурси системата рязко променя стратегията си. Учените са изследвали как биологичната система оценява променящата се околна среда, като съчетава текущите сензорни данни с натрупаната по-рано информация.
Съхранението и актуализирането на паметта изискват енергия и други ресурси, поради което по-точната оценка на обстановката не винаги оправдава допълнителните разходи. В модела организмът можеше или да реагира само на текущия сигнал, или да поддържа вътрешно състояние, в което се запазваха резултатите от предишните наблюдения.
При силен дефицит на ресурси за оптимална се оказва стратегията без памет. Системата се ориентира изключително към най-новите данни, тъй като разходите за съхранение на миналото надвишаваха възможната полза. След преодоляване на определен праг ситуацията се променя рязко: използването на паметта става по-изгодно от простата реакция към текущия сигнал. Изследователите сравняват тази промяна в поведението с фазов преход. Подобно на това как веществото при определена температура преминава от едно състояние в друго, оптималната стратегия за обработка на информацията рязко преминава от един режим в друг.
Полезността на паметта също зависи от качеството на сензорните данни. При много точни сигнали миналите наблюдения почти не добавят нищо. При прекалено силен шум паметта губи стойност, тъй като съхранява предимно недостоверна информация. Най-полезна е при средно ниво на несигурност. Моделът допуска и обратен преход. При промяна на надеждността на сигналите или на цената на съхранението на информация системата може да се откаже от паметта и да се върне към по-проста реактивна стратегия. По този начин увеличаването на ресурсите не води задължително до постоянно усложняване на обработката на информацията.
Авторите считат, че резултатите помагат да се обясни разнообразието от механизми за вземане на решения при живите организми — от прости клетъчни реакции до сложната работа на мозъка. При различни условия еволюцията е могла да поддържа не максимално развита памет, а най-изгодния баланс между точност и разходи. Изследването остава теоретично и не описва конкретен биологичен вид или област на мозъка. Разработеният модел определя общите условия, при които паметта става икономически оправдана за биологичната система
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
