Нейроиконика

Вряд ли нужно обсуждать неизменный, “вековой” интерес, и практический, и фундаментальный, к познавательным процессам. Современный подъем в нейрофизиологии связан, по-видимому, не столько с обострением этого интереса, сколько с бурным развитием в последние десятилетия исследовательской техники в этой области. Методы прямого наблюдения активности мозга, компьютерные методы организации сенсорных сигналов и обработки результатов экспериментов существенно расширили наши возможности задавать мозгу все более сложные и важные вопросы. Более того, новые результаты получают практическое применение в разрабатываемых когнитивных технологиях при обучении, интерактивном использовании компьютерной техники, автоматизации процессов опознания и т.п. Понятен интерес, проявляемый к этой тематике организаторами науки. Например, Российский научный фонд (РНФ), поддержавший некоторые из работ этого сборника, выбрал в 2015 г. нейротехнологии и когнитивные технологии как направления, представляющие особый интерес, и заявил о целесообразности их финансирования.
Оптическое изображение играет огромную роль в восприятии окружающей среды и человеком, и современными машинами, что определяет тесную связь физиологии зрения, иконики, оптики и когнитивной психологии, на стыке которых сложилась нейроиконика как научное направление. Одним из ожидаемых эффектов такого синтетического подхода является практический выход в оптические технологии. Поэтому “Оптический журнал” регулярно публикует в разделе “Иконика” статьи по этому направлению. Более того, это уже 4-й тематический выпуск “Оптического журнала” (ранее вышли выпуски 9 и 10 за 1995, 11 за 2010), посвященный проблемам нейроиконики.
Данный выпуск отражает все основные направления нейроиконики, в частности выбор, синтез и цифровую обработку стимулов, в том числе натуральных сцен, необходимых для проведения нейрофизиологических, психических и модельных исследований. Представлены эксперименты, и рассмотрены результаты цифровой обработки откликов распределения активности структур головного мозга человека на предъявляемую стимуляцию. Раскрытие закономерностей согласования входного сигнала с пространственно-временным образом активности головного мозга представляет фундаментальную задачу нейроиконики. Решение этой задачи открывает путь к созданию новых технологий в области искусственного интеллекта.
Роль оптики и, в частности, методов обработки изображений в создании когнитивных технологий огромна. Включение в этот выпуск работ по компьютерной обработке изображений отражает эту тенденцию. Даже в тех случаях, когда подобная техника стремится не подражать зрению, а превзойти его, общие математические основы иконики сближают ее физиологическую и техническую ветви. Кроме того, в оптоэлектронной технике заметное место сейчас занимают устройства, снижающие нагрузку на функцию зрения человека. Результат тесного взаимодействия инженеров и физиологов – оптимизация взаимодействия человека и машины, которая уже привела к почти идеальным дисплеям и приведет к появлению интерфейсов нового поколения, обещающих наладить полноценное общение человека и машины. Методы нейроиконики формализуют зрительную картину мира, формируемую мозгом человека и необходимую для понимания семантики сцены компьютером. Вклад нейроиконики проявляется и в совершенствовании компьютерных методов диагностики и мониторинга для выявления нервных и психических заболеваний.