Rambøll: Fyringsgrund at ignorere brud på ... - LiveBook
Rambøll: Fyringsgrund at ignorere brud på ... - LiveBook
Rambøll: Fyringsgrund at ignorere brud på ... - LiveBook
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
14 Ingeniøren · 1. sektion · 17. juni 2011<br />
viden & erkendelse<br />
St<strong>at</strong>istik måske nervecellernes våben<br />
Måske er hele den verden, du<br />
ser, dannet af et mønster af<br />
st<strong>at</strong>istiske sandsynligheder<br />
– det mener i hvert fald to<br />
unge franske forskere.<br />
hjerneforskning<br />
Af Jan Skøt redaktion@ing.dk<br />
Et af de store uopklarede mysterier<br />
findes lige bag de øjne, som du i dette<br />
øjeblik læser denne tekst med. Vi ved<br />
utroligt lidt om, hvordan nervecellerne<br />
i hjernen kan skabe det billede af<br />
verden, som du oplever. Vi ved ikke,<br />
hvordan sammenhængen er mellem<br />
de mikroskopiske strukturer i cellen<br />
og det, vi oplever som verden.<br />
Men den unge franske forsker Sophie<br />
Denève forsøger sammen med<br />
sin kollega Martin Boerlin <strong>at</strong> løfte lidt<br />
af sløret. De forsker i comput<strong>at</strong>ional<br />
neuroscience på École normale supérieure<br />
i Paris.<br />
»Vores grundlæggende spørgsmål<br />
er, hvordan vi er i stand til <strong>at</strong> opf<strong>at</strong>te<br />
for eksempel en bevægelse. Vi tror, <strong>at</strong><br />
hjernen bruger enormt meget sandsynlighedsberegning<br />
til <strong>at</strong> forstå bevægelsens<br />
aktuelle placering,« siger<br />
Denève.<br />
I et studie af hjernens arbejdshukommelse<br />
har hun lavet en model af,<br />
hvordan nerveceller opf<strong>at</strong>ter og husker.<br />
Med arbejdshukommelse mener<br />
hun ikke den mentale not<strong>at</strong>blok,<br />
hvor vi husker bestemte d<strong>at</strong>astumper,<br />
såsom et telefonnummer. Hun<br />
mener i stedet den hukommelse,<br />
hvor vi har vores øjeblikkelige billede<br />
af det rum, som er rundt om os. I modellen<br />
forsøger de to forskere <strong>at</strong> beskrive,<br />
hvordan enkelte nerveceller<br />
og deres koordinerede kommunik<strong>at</strong>ion<br />
med andre celler kan gengive et<br />
kompliceret probabilistisk billede af<br />
verden.<br />
Celler bygget til kommunik<strong>at</strong>ion<br />
Hjernens nerveceller er nogle ret<br />
specielle størrelser. Hvis man tager<br />
dem ud af hjernen og sætter en håndfuld<br />
sammen i et reagensglas, så vil<br />
de spontant affyre nerveimpulser.<br />
En af de ting, jeg rigtig godt<br />
kan lide ved Denèves model,<br />
er, <strong>at</strong> hun forlader de såkaldte<br />
<strong>at</strong>tractormodeller og<br />
tager en mere interessant<br />
st<strong>at</strong>istisk indgang.<br />
Rune Berg, forsker i nervecellers<br />
netværk og<br />
kommunik<strong>at</strong>ion,<br />
Københavns Universitet<br />
Efter kort tid vil de autom<strong>at</strong>isk begynde<br />
<strong>at</strong> koordinere deres impulser. Nervecellerne<br />
er bygget til <strong>at</strong> kommunikere<br />
og koordinere deres impulser<br />
uanset omstændighederne.<br />
Man ved også, <strong>at</strong> impulserne opstår<br />
ved en proces, man kalder ‘integr<strong>at</strong>e<br />
and fire’. Nervecellen har en<br />
masse forbindelser – hundreder til<br />
tusinder – til andre nerveceller. Impulserne<br />
fra disse andre celler bliver i<br />
den enkelte celle bearbejdet – integreret<br />
– til en beslutning om, hvorvidt<br />
cellen selv skal affyre en impuls<br />
eller ej.<br />
Man har en ret sikker formodning<br />
om, <strong>at</strong> det er denne ‘integr<strong>at</strong>e and fire’-proces,<br />
der er basis for hjernens<br />
evne til <strong>at</strong> forstå noget som helst.<br />
Man føler sig også meget sikker på,<br />
<strong>at</strong> det er den koordinerede kommunik<strong>at</strong>ion<br />
hen over store mængder af<br />
nerveceller, der fører til billeddannelse<br />
og bevidsthed. Men den præcise<br />
forbindelse mellem signaler og<br />
d<strong>at</strong>a er ikke velforstået – for <strong>at</strong> sige<br />
det mildt.<br />
En engelsk præst<br />
For <strong>at</strong> forstå Sophie Denèves model<br />
må vi en lille omvej omkring en engelsk<br />
presbyteriansk præst født i<br />
1702. Hans navn var Thomas Bayes,<br />
og ud over <strong>at</strong> være præst var han en<br />
genial m<strong>at</strong>em<strong>at</strong>iker.<br />
Hans vigtigste arbejde handlede<br />
om st<strong>at</strong>istik. Ikke den almindelige<br />
frekventielle st<strong>at</strong>istik, men en st<strong>at</strong>istik<br />
karakteriseret ved <strong>at</strong> kunne<br />
håndtere ufuldstændige d<strong>at</strong>a.<br />
Frekventiel st<strong>at</strong>istik kan forstå ens<br />
situ<strong>at</strong>ioner, der kan gentages mange<br />
gange. Hvis vi kaster en terning<br />
hundredtusinde gange, så ved vi med<br />
en præcis målenøjagtighed, hvor<br />
mange gange hvert result<strong>at</strong> kommer<br />
ud.<br />
Bayes st<strong>at</strong>istik kan give sandsynlighedsberegninger<br />
på situ<strong>at</strong>ioner, der<br />
optræder meget færre gange. Her tager<br />
man nemlig udgangspunkt i sin<br />
egen mening om sandsynligheden af<br />
en begivenhed og lader derefter denne<br />
mening blive modificeret af nye<br />
erfaringer.<br />
Et eksempel kunne være en person,<br />
der for første gang ser en solnedgang.<br />
Hvis denne person skulle beregne<br />
chancen for, <strong>at</strong> solen stod op<br />
igen, så kunne personen vælge mellem<br />
to udfald. Ved absolut fravær af<br />
viden vil det være logisk <strong>at</strong> tilskrive<br />
de to valg samme værdi.<br />
Det kan repræsenteres ved, <strong>at</strong> personen<br />
lægger en sort og en hvid kugle<br />
i en pose. Næste morgen står solen<br />
op, og personen kan lægge en hvid<br />
kugle mere i posen. Efter et år er der<br />
365 hvide og én sort kugle – altså en<br />
overvældende sandsynlighed for, <strong>at</strong><br />
solen står op.<br />
Med sådan en bayesiansk logik behøver<br />
man ikke <strong>at</strong> kende systemet<br />
særligt godt. Man kan starte med <strong>at</strong><br />
gætte ud fra den viden, man har –<br />
struktureret og logisk selvfølgelig –<br />
og derefter modificere sit gæt med<br />
den nye viden, man får.<br />
Sansning er kaotisk<br />
Den bayesianske logik er velegnet til<br />
livets almindelige situ<strong>at</strong>ioner, som<br />
netop er karakteriseret ved <strong>at</strong> være ikke-frekventielle.<br />
Tværtimod er de<br />
som regel både kaotiske og i forskellig<br />
grad påvirket af regler, lige fra<br />
tyngdeloven til straffeloven.<br />
Sophie Denève bruger selv en k<strong>at</strong><br />
som et eksempel på, hvordan vi sanser.<br />
Når k<strong>at</strong>ten er på jagt efter en<br />
mus, så løser den en række komplicerede<br />
st<strong>at</strong>istiske opgaver. I første omgang<br />
skal den løse problemet med, <strong>at</strong><br />
sanseinputtet er kaotisk. Det billede,<br />
som du opf<strong>at</strong>ter, er normalt velordnet<br />
og klart.<br />
Sådan ser outputtet fra de lysfølsomme<br />
celler i øjet formentlig ikke<br />
ud. Det ligner snarere et billede fra et<br />
kamera optaget i minimalt lys. Der er<br />
masser af støj, og man kan kun lige<br />
ane strukturerne i billedet.<br />
Det er først, når sansningen er nået<br />
igennem hjernen, og det vil sige millioner<br />
af nervecellers mange lag af filtre<br />
og tolkninger, <strong>at</strong> billedet bliver til<br />
det præcise billede af verden, som vi<br />
normalt oplever. Tolkningen af disse<br />
sansninger må uvægerligt bygge på<br />
en st<strong>at</strong>istisk model, der kan organisere<br />
de kaotiske d<strong>at</strong>a til den orden, som<br />
vi oplever.<br />
Når musen dukker op<br />
Når k<strong>at</strong>ten leder efter en mus, leder<br />
den i princippet efter den mindste<br />
antydning af ‘mus’ i det kaotiske input<br />
af sansninger. Et lille glimt af<br />
brunt mellem græsstråene eller en<br />
puslen, der afviger fra baggrundsstøjen<br />
på en museagtig måde, er interessant.<br />
For <strong>at</strong> gøre denne søgning så effektiv<br />
som muligt kombinerer k<strong>at</strong>ten det<br />
med en sandsynlighedsmodel for,<br />
hvor musen kan forventes <strong>at</strong> optræde.<br />
Et glimt af brunt i græsset får derfor<br />
mere opmærksomhed end et<br />
glimt af brunt oppe i luften.<br />
Det er sandsynligvis den samme<br />
type af st<strong>at</strong>istisk forståelse, vi kan opleve<br />
i vores kommunik<strong>at</strong>ion. Hvis du<br />
for eksempel møder din nabo en<br />
varm sommermorgen og siger: »Sikke<br />
et dejligt vejr,« så vil naboen forstå<br />
det umiddelbart. Hvis du derimod siger:<br />
»Der sidder en scooter i sømmen<br />
på din T-shirt,« så skal du formentlig<br />
gentage sætningen et par gange, før<br />
naboen kan forstå ordene.<br />
Et andet berømt eksempel er en video,<br />
hvor en mand iklædt gorillakostume<br />
går tværs gennem en gruppe<br />
mennesker, der spiller basketball.<br />
Her er vores forventning <strong>at</strong> se spillere,<br />
der spiller basketball og ikke en<br />
mand i gorillakostume.<br />
Næsten halvdelen af dem, der ser<br />
videoen, opdager da heller ikke gorillaen<br />
– de ser den simpelthen ikke.<br />
DETTE BILLEDE FRA EN KATS SYN kan<br />
give en idé om, hvordan vores billede<br />
af omverdenen bliver til – hvordan<br />
k<strong>at</strong>ten ser. Den øverste række viser<br />
det, som k<strong>at</strong>ten så. Den nederste<br />
række er et billede målt på 177 celler<br />
fra k<strong>at</strong>tens thalamus, som er et sted<br />
midtvejs i billeddannelsesprocessen. Vi<br />
ved ikke, om det er en korrekt<br />
gengivelse af k<strong>at</strong>tens perception på det<br />
sted, men billedet stemmer faktisk<br />
meget godt overens med Sophie<br />
Denèves beskrivelse af perceptionens<br />
usikkerheder.<br />
Kilde: Dr. Yang Dan, professor i neurobiologi,<br />
UC Berkeley.<br />
Den franske forsker Sophie Denève bruger en k<strong>at</strong> som eksempel på, hvordan vores syn sanser omverdenen. Når k<strong>at</strong>ten<br />
leder efter en mus i græsset, leder den efter den mindste antydning af noget museagtigt i mængden af indtryk. For <strong>at</strong> søge<br />
så effektivt som muligt, kombinerer k<strong>at</strong>ten det med en model for, hvor der er størst sandsynlighed for, <strong>at</strong> musen vil dukke<br />
op. Et glimt af noget brunt i græsset får derfor større opmærksomhed fra nervecellerne end noget brunt oppe i luften.<br />
Forskerne bag den video fandt ud af,<br />
<strong>at</strong> evnen til <strong>at</strong> se gorillaen har en hel<br />
del <strong>at</strong> gøre med vores arbejdshukommelse.<br />
Den arbejdshukommelse,<br />
som Sophie Denèves model også<br />
handler om.<br />
En mere kompliceret model<br />
De fleste forsøg på <strong>at</strong> forstå hjernecellernes<br />
kommunik<strong>at</strong>ion går ud på <strong>at</strong><br />
måle en gruppe cellers aktivitet – deres<br />
impulser – på lidt samme måde,<br />
som man måler morsesignaler.<br />
Men Sophie Denève tror, <strong>at</strong> hjernen<br />
må bruge en meget mere kompliceret<br />
metode til <strong>at</strong> forstå verden.<br />
Især tror hun, <strong>at</strong> nervecellerne er<br />
nødt til <strong>at</strong> håndtere et sandsynlighedsbillede<br />
af verden. Det vil sige, <strong>at</strong><br />
hver eneste oplysning, som nervecellerne<br />
kommunikerer til hinanden,<br />
skal følges af et billede af denne oplysnings<br />
sandsynlighed.<br />
Det vil sige, <strong>at</strong> en brun kl<strong>at</strong> i græsset<br />
ikke bare er en brun kl<strong>at</strong> i græsset.<br />
Den er også fulgt af et sandsynlighedsbillede<br />
af, hvor sikkert det er,<br />
<strong>at</strong> det brune er udtryk for tilstedeværelsen<br />
af en mus.<br />
Det er noget af det, som interesse-