Cérebro, uma super rede de pequenas redes.

HoMyfate9

{in Ensaio: Redes, Ritmos, Sincronia e Sinergia*} Vivemos numa idade das redes [Sporns]. Mais do que evidenciar este postulado poderia propor que vivemos numa era que em finalmente começamos a entender que vivemos baseados em redes, e mesmo que a evolução do homem e dos sistemas que o suportam dependem destas.

A importância das redes tem sido uma preocupação de longa data nas ciências sociais onde se tentado tenta perceber através de análises quantificativas padrões de comportamento e de relações entre humanos e entre grupos, os ecossistemas, as sociedades ou a economia global, mas também, mais recentemente, nas ciências naturais, com particular foco nos sistemas biológicos complexos, incluindo o cérebro [Sporns].

Mas também tem sido uma preocupação da ciências matemáticas e engenharias informáticas, não só pelo facto de as redes computacionais serem o seu objecto principal de estudos e experiências, mas também porque muitos cientistas viram a necessidade—e perseguem e partilham essa ideia—de propor um cruzamento transdisciplinar entre todas áreas que de alguma forma incutissem a questão de rede(s) no seu objecto de estudo, para que todas se compreendessem melhor a si mesmas e pudessem contribuir, dessa forma, para uma teoria mais geral e consensual.

O cérebro é multi-sistema complexo cuja arquitectura assenta em múltiplos sistemas e camadas (grupos de neurónios dedicados a certas rotinas ou funções, como o sistema auditivo) ligados em rede, que comunicam entre si através de potenciais eléctricos (sinapses) [Sporns]. Baseia-se, assim, numa relação e interoperabilidade de micro-sistemas, constituídos pelas células individuais e sinapses, e macro-sistemas consubstanciados pelo sistema cognitivo e a encarnação da cognição. Este sistema e os seus processos podem ser encontrados em sistemas como as redes sociais que se sustentam necessariamente não só em relações interpessoais, mas também nas relações entre grupos, nas suas micro-ecologias e micro-economias e, de uma forma mais abrangente, numa macro-escala, entre países [Sporns].

Há métodos matemáticos quantitativos que têm ajudado a esclarecer a arquitectura em rede do cérebro como a dos grafos, pois estes ajudam a conceptualizar a interconecção (arestas) e relações entre os seus constituintes (nós). As arestas representam as conecções (binárias) entre os nós como a amizade entre pares [Sporns]. Há grafos que estabelecem relações entre si através de conecções binárias, mas tanto directas como indirectas, mas também por densidade (weight) [Sporns]. A densidade pode ser importante porque determina o grau de força que os nós podem deter e este grau pode determinar a forma como os nós se interligam e participam na ecologia das redes.

Mas interessante é a multiplicação de ligações (arestas) que se podem estabelecer em redes de múltiplos nós (vértices). Uma rede de dois vértices liga-se através de uma aresta, uma rede de três por três, mas uma de quatro pode estabelecer cinco ligações. A fórmula é interessante até para as artes visuais pois relaciona-se com polígonos (e poliedros, se a colocação dos nós for tridimensional). Um grafo completo de n vértices (nós) nós tem n(n-1)/2 de arestas (ligações)—(um número triangular) e pode ser representado pela expressão K[Gries]. Assim um K3 = 3, um K4 = 6, mas um K7=21 ou um K11=55.

{200 biliões de conecções} Podemos agora, mais facilmente, entender que a ligação de 100 mil milhões de neurónios (10 ¹¹) pode estabelecer um número verdadeiramente extraordinário de conecções (sinapses). [Buzsáki]

Mas não é só na quantidade que o cérebro se apresenta como extraordinário. O arquitectura deste é inteligente porque para além da quantidade de neurónios e ligações possíveis estes organizam-se em clusters, i.e, pequenas redes—que são vistos como vantajosos para todo o sistema pois permitem uma organização local especializada e um sistema de conecções aleatório optimizado—e apesar do sistema de cluster possibilitar o ataque de agentes (podemos estabelecer um paralelo com o hacking nas redes computacionais) que podem levar a doenças do tipo Alzeimer (que é caracterizado por lesões localizadas em clusters cortinais) os estragos aleatórios das colunas corticais nunca resultam na perda total de todas as faculdades , como a capacidade de reconhecer um determinado livro, um dedo, ou um familiar [Buzsáki].

Ou seja, um sistema acentrado, distribuído, de constituintes traz várias vantagens e também estabelece um paralelo mais consistente com a conceptualização das redes neuronais, pois estas consistem “num conjunto de elementos, os neurónios formais, e ligações sinápticas, também chamadas de pesos, entre eles” [Machuco].

O cérebro pode ser entendido, assim, à luz das aproximações que a matemática tem feito em relação às redes computacionais, mas também, vice-versa, a internet (rede de redes—as redes computacionais, e interligação que a configura) têm tido uma evolução que cada vez mais se aproxima do cérebro, a um nível que tem superado as expectativas mais optimistas.

A evolução tem sido tal que há cientistas que estabelecem um paralelo cada vez mais consistente entre a internet e o cérebro e propõem mesmo que é incontornável a passagem desta a uma espécie de World Wide Brain [Goertzel].

Assume-se também que a mente (mind) pode ser entendida, com um alto nível de acuidade, como um sistema de algoritmos interactivos (ou algo-ritmos?) que assentam numa autopoiesis. Mas a ideia de uma evolução “autómata” pode não depender de fenómenos já convencionados, mas de outros menos estudados ainda, como as oscilações e a sua relação. Ou seja que estes constituintes podem contribuir com os ritmos específicos para uma autogénese ao longo de um percurso—não necessariamente cronológico—e que este processo configura a evolução do sistema e dos seus constituintes.

 

Horácio {Tomé Marques}
de Originais de 2010, 2011

* Este texto é parte integrante do Ensaio: Redes, Ritmos, Sincronia e Sinergia, publicado em julho de 2011, respondendo a uma necessidade programática da UC Teoria da Comunicação integrada no ano curricular do PDMD – Programa Doutoral em Media Digitais, programa que persigo há cerca de três anos.

…..

Referências {algumas importantes relacionados com estes parágrafos}

- BUZSÁKI, György (2006). Rhythms of the Brain. Oxford: Oxford University Press.
- GOERTZEL, Ben (1993). The Structure of Intelligence: A New Mathematical Model of Mind. New York: Springer-Verlag.
- GRIES, David; SCHNEIDER, Fred B (1993). A Logical Approach to Discrete Math. Springer-Verlag, p. 436.
- ROSA, A. Machuco (2007). Dos Mecanismos Clássicos de Controlo às Redes Complexas. (em linha, visitado a 5 de Maio de 2010: http://paginas.ulusofona.pt/p138/ArtigoPortoLigacoes.pdf).
- SPORNS, Olaf (2011). Networks of the Brain. London. The MIT Press.

 

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Gravitating Waves in My Mind

Pinnacles of Universe Creativity

Powerful tool of the human ingenuity
Also fed by imagination, it is creativity
Artists and scientists flowing processes
Insight, curiosity, synthesis, observation
Curiosity, observation, insight, synthesis

Un-obvious things together proposing putting
New sights on mesmerising things, defying
Putting together things that has to be together
Even if obvious they might be, I mean
The only way mesmerising things can be seen

The most valuable, extraordinary lesson, maybe
We should get from this marvelous discovery
The ultimate mesmerising wonderful things
Are of the universe, himself, creativity

 

Horácio Tomé-Marques
Friday, the 12th February 2016
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The oscillations of trust!

“All the world is made of faith, and trust, and pixie dust.” J.M. Barrie, Peter Pan

{this is not a post} One day I and two friends exchanged a conversation where we discussed the “probability” that we, humans, are a kind of immortal souls that can return to physicality and, as such, our age could be different from the bodies that host us. So, some could be “old” souls that are already around for sometime.

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Brain: the ultimate enactive interface?

{a posteriori: Brain: the ultimate enactive interface?}  Eshofuni@TheAbyss is a multidisciplinary project/performance embracing art, communication design and programming, that proposes an approach towards real-time representation of brain phenomena in performative art contexts using brain-computer interface. The Abyss is an ecologic system inhabited by entities and constituents with graphic and sonic forms — inspired by creatures that form the plankton phenomenon (e.g., zoids) — that interact between themselves and with Eshofuni qua performer ́s avatar. (…)

A paper* and a performance presented @ INTER-FACE: International Conference on Live Interfaces 2014

Horácio Tomé-Marques, Tiago Ângelo, João Menezes
and Bruce Pennycook and Miguel Carvalhais

*ISBN: 978-989-746-060-9

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Eshofuni – from the unseen to the s[cr]een!

{a priori: Eshō-funi} is a japanese Buddhist term: esho is a compound of shoho, meaning life or a living being, and eho, its environment. Funi, meaning “not two,” indicates oneness or non-duality. It is short for nini-funi, which means “two (in phenomena) but not two (in essence).” Ho of shoho and eho means reward or effect. At the most fundamental level of life itself, there is no separation between ourselves and the environment.

From the unseen to the s[cr]een EshoFuni, an approach towards real-time representation of brain data

Horácio Tomé-Marques, João Meneses, Bruce Pennycook and Miguel Carvalhais

ISBN: 978-989-746-036-4

Abstract. In this paper we propose(d) an approach towards real-time representation of brain (…)
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Deus ex machina ou ex digito?

HoMyfate11

{isto não é um post} O conceito da vida como radicado na abstracção das equações, dos algoritmos, da matemática não só como meio de explicação, mas como de veiculação, e mesmo de essência única, é um pensamento milenar, recorrente, persistente, que até já propôs que o universo, antes do big-bang, poderia ser não matéria, mas uma equação—o verdadeiro paradigma da abstracção, a matéria como “coisa” exclusivamente conceptual, ou o afísico como condição primordial de todas as coisas, do tangível e mesmo do intangível.

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Cérebro, uma super rede de pequenas redes.

HoMyfate9

{in Ensaio: Redes, Ritmos, Sincronia e Sinergia*} Vivemos numa idade das redes [Sporns]. Mais do que evidenciar este postulado poderia propor que vivemos numa era que em finalmente começamos a entender que vivemos baseados em redes, e mesmo que a evolução do homem e dos sistemas que o suportam dependem destas.

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Ir ao futuro?… não custa nada tentar (outra vez).

HoMyfate5

{isto não é um post} Desde muito jovem, quando definia objectivos e projectava realidades futuras, sabia que aquelas poderiam não se realizar — pelo menos a curto prazo. Todavia isso nunca me impediu de, insistentemente, perseguir a hipótese de consumar a sua realização.

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