Кіріспе
Американдық логик және есептеулік нейроғылымының маманы Уолтер Гарри Питтс, кіші (23 сәуір 1923 – 14 мамыр 1969) – есептеулік нейроғылым саласында жұмыс істеген американдық логик. Ол жүйке қызметінің және туынды процестердің маңызды теориялық тұжырымдамаларын ұсынды, олар танымдық ғылымдар мен психология, философия, нейроғылымдар, компьютерлік ғылымдар, жасанды нейрондық желілер, кибернетика және жасанды интеллект сияқты алуан түрлі салаларға әсер етті, сондай-ақ қазіргі кезде туынды ғылымдар деп аталатын салаға да ықпал етті. Ол Уоррен МакКаллочпен бірлесіп жазған "Нервтік белсенділіктегі идеялардың логикалық есебі" (1943) атты мақаласы ғылыми тарихтағы маңызды еңбек ретінде танылады. Бұл мақалада нейрондық желілердің алғашқы математикалық моделі ұсынылды. Бұл модельдің негізгі бірлігі – қарапайым формалдануға келтірілген нейрон, қазірге дейін нейрондық желілер саласындағы стандартты өлшемшарт болып табылады. Ол көбінесе МакКаллоч-Питтс нейроны деп аталады. Осы мақаладан бұрын ол "Математикалық биофизика бюллетенінде" жарияланған "Жай нейрондық тізбек туралы бірнеше байқаулар" атты мақаласында Тьюринг машинасының құрастырылуының негізгі қадамдарына қатысты идеяларын формалдаған болатын.
Walter Harry Pitts, Jr. (23 April 1923 – 14 May 1969) was an American logician who worked in the field of computational neuroscience. He proposed landmark theoretical formulations of neural activity and generative processes that influenced diverse fields such as cognitive sciences and psychology, philosophy, neurosciences, computer science, artificial neural networks, cybernetics and artificial intelligence, together with what has come to be known as the generative sciences. He is best remembered for having written along with Warren McCulloch, a seminal paper in scientific history, titled "A Logical Calculus of Ideas Immanent in Nervous Activity" (1943). This paper proposed the first mathematical model of a neural network. The unit of this model, a simple formalized neuron, is still the standard of reference in the field of neural networks. It is often called a McCulloch–Pitts neuron. Prior to that paper, he formalized his ideas regarding the fundamental steps to building a Turing machine in "The Bulletin of Mathematical Biophysics" in an essay titled "Some observations on the simple neuron circuit".
Ерте өмір
Уолтер Питтс 1923 жылғы 23 сәуірде Мичиган штатының Детройт қаласында Уолтер мен Маридің (құрметті аты Велсия) ұлы болып дүниеге келді. Өзіндік білім алушы болған ол, бала кезінде логика мен математиканы өздігінен үйреніп, грек және латын тілдері сияқты бірнеше тілде еркін оқыды. Ол 12 жасында кітапханада үш күн Principia Mathematica еңбегін оқып, Бертранд Расселге оның бірінші томының бірінші жартысындағы маңызды мәселелер туралы хат жолдағандығы үшін кеңінен танымал. Рассел оның ойын бағалап, 12 жасында Кембридж университетінде оқуға шақырды. Алайда, ол бұл ұсынысты қабылдамады, бірақ Питтс логик болуға бекінді. 15 жасында ол үйден келіп, білім алуға кірісті.
Академиялық мансап
Питтс, әлде кем Бертран Расселмен хат алысып жүрген болуы мүмкін. 15 жасында ол Чикаго университетінде Расселдің лекциясына қатысты. Студенттік тізімге тіркелмей, ол сол жерде қалды. 1938 жылы ол медициналық факультеттің студенті Джером Летвинмен танысып, екеуі жақын дос болды. Рассел 1938 жылдың күзінде Чикаго университетінде қонақ профессор болып келді және Питтсті логик Рудольф Карнаппен оқуға бағыттады. Питтс өзін таныстырмағандықтан, Карнап оны айлар бойы іздеді. Оны тапқаннан кейін, ол оған университеттің қара жұмысына орналасып, Питтспен бірге оқыды. Сол кезде Питс үйсіз және табысы жоқ еді. Ол Карнаптың абстракт логикасын меңгерді, содан кейін Чикагода болған және математикалық биофизиканың негізін қалаушы, физикалық ғылымдар мен математикалық логиканың құрылымы бойынша биологияны қайта құрушы украин математикалық физигі Николас Рашевскийдің жұмысымен танысып, қызығушылық танытты. Питтс сондай-ақ Рашевскийдің тобының мүшесі болған математик Алстон Скотт Хаусхолдермен тығыз жұмыс істеді. Карнаппен оқу кезінде Питтс Николас Рашевскийдің теориялық биология семинарына тұрақты түрде қатысты, онда Франк Оффнер, Герберт Ландал, Алстон Хаусхолдер және Чикагодағы Иллинойс университетінің нейроанатомисі Герхардт фон Бонин де болды. 1940 жылы фон Бонин Леттвинды Иллинойс штатындағы психиатрия профессоры Уоррен МакКаллохпен таныстырды. 1941 жылы Уоррен МакКаллох Чикагодағы Иллинойс университетінде психиатрия профессоры лауазымына тағайындалды, ал 1942 жылдың басында ол әлі де үйсіз болған Питсті Леттвинмен бірге отбасымен бірге тұруға шақырды. Кештерде МакКаллох пен Питтс бірлесіп жұмыс істеді. Питтс Готфрид Лейбництің есептеу туралы еңбектерімен таныс болды және олар жүйке жүйесін Лейбниц сипаттағандай әмбебап есептеу құрылғысының бір түрі деп қарастыруға бола ма деген мәселені талқылады. Бұл олардың "Нервтік белсенділікте туындайтын идеялардың логикалық есептеуі" атты мақаласын жазуға әкелді. Бес жылдық бейресми оқудан кейін Чикаго университеті Питтке мақаласы үшін Associate of Arts (оның жалғыз алған дәрежесі) дипломын берді. 1943 жылы Леттвин Питтсті Массачусетс технология институтында Норберт Винермен таныстырды. Олардың алғашқы кездесуі, онда олар Винердің эргодикалық теоремасын дәлелдеуді талқылады, өте жақсы өтті, сондықтан Питтс Винермен жұмыс істеу үшін Ұлы Бостонға көшті. Питтс 1952 жылы олардың арасы суығанға дейін МТИ-де Винердің жетекшілігімен бейресми студент болды, ал 1943-1944 оқу жылында физика факультетінде, ал 1956-1958 жылдары электротехника факультетінде аспирант ретінде оқуға түсті. 1944 жылы Питтс Нью-Йорктегі Kellex Corporation (кейіннен 1950 жылы Vitro Corporation сатып алды) компаниясына, Атом энергиясы жобасының бөлігі ретінде жұмысқа қабылданды. 1946 жылдан бастап Питтс Мейси конференцияларының белсенді қатысушысы болды, оның басты мақсаты – адам миының жұмыс істеуінің жалпы ғылымын құру болды.
Жеке өмірі, эмоционалдық жарақаттар және құлдырау
1951 жылы Винер Жером Виснерді жүйке жүйесінің физиологтарын жұмысқа алуға көндірді. Питтс, Леттвин, МакКаллок және Пэт Уоллдан тұратын топ құрылды. Питтс үш өлшемде байланысқан нейрондық желілердің қасиеттері туралы ауқымды диссертация жазды. Летвин оны "күдіксіз топтың генийі" деп сипаттады – "оған сұрақ қойсаңыз, сіз толыққанды оқулықты кері аласыз". Питтс ешқашан үйленбеді және өмірінің соңына дейін оған байланысы бар барлық адамдармен, тіпті Питспен де қарым-қатынасын үзді. Өмірінің қалған бөлігінде Питтс әлеуметтік оқшалануға ұшырады. 1959 жылы жарияланған "Бақаның көзі бақаның миына не айтады" (авторлары: Умберто Матурана, Леттвин, МакКаллок және Питтс) бейне өңдеуде "көздегі аналогтық процестердің түсіндіру жұмысының кем дегенде бір бөлігін атқаратынын" нақты көрсетті. Бұл "мидың математикалық логиканы қолдана отырып, цифрлық нейрон арқылы цифрлық ақпаратты есептеуіне" қарама-қарсы болды. Осыдан кейін Питтс жарияланбаған докторлық диссертациясын – ықтималдық үш өлшемді нейрондық желілер туралы және жылдар бойы жарияланбаған зерттеулерін өртеді. Ол жұмыстың өзіне қызығушылық танытпады, тек 1965 жылы Леттвин мен Роберт Гестландпен бірлесіп иіс сезу туралы мақала жазды. Питтс 1969 жылы асқазан-ішек тамырларының қан кетуінен қайтыс болды, бұл жағдай көбінесе цирроз және алкоголизммен байланысты.
Жарияланымдар
Уолтер Питтс, "Жай нейрондық контурдағы кейбір байқаулар", "Математикалық биология бюллетені", 4-том, № 3, 121–129, 1942. Уоррен МакКаллок пен Уолтер Питтс, "Нервтік белсенділіктегі идеялардың логикалық есебі", 1943, "Математикалық биофизика бюллетені" 5:115–133. "Нейрокомпьютерлік: Зерттеулер негізі". Редакторлары: Джеймс А. Андерсон және Эдвард Розенфелд. MIT Press, 1988. 15–27 беттер. Уоррен МакКаллок пен Уолтер Питтс, "Біз универсалдарды қалай білеміз: Есту және көру формаларын қабылдау", 1947, "Математикалық биофизика бюллетені" 9:127–147. Р. Хоуланд, Джером Леттвин, Уоррен МакКаллох, Уолтер Питтс және П. Д. Уолл, "Дорсаль тамырлардың өзара әрекеттесуі арқылы рефлексті тежеу", 1955, "Нейрофизиология журналы" 18:1–17. П. Д. Уолл, Уоррен МакКаллок, Джером Леттвин және Уолтер Питтс, "Стрихниннің жұлын афферент талшықтарына әсері", 1955, "Эпилепсия" сериясы 3, 4:29–40. Джером Леттвин, Хамберто Матурана, Уоррен МакКаллох және Уолтер Питтс, "Бақаның көзі бақаның миына не айтады", 1959, "Радиоинженерлер институтының еңбектері" 47: 1940–1951. Хамберто Матурана, Джером Леттвин, Уоррен МакКаллох және Уолтер Питтс, "Бақаның көру анатомиясы және физиологиясы", 1960, "Жалпы физиология журналы", 43:129–175. Роберт Гестланд, Джером Леттвин және Уолтер Питтс, "Бақаның мұрнындағы химиялық беріліс", 1965, J. Physiol. 181, 525–529.
Warren McCulloch and Walter Pitts, "On how we know universals: The perception of auditory and visual forms", 1947, Bulletin of Mathematical Biophysics 9:127–147. R. Howland, Jerome Lettvin, Warren McCulloch, Walter Pitts, and P. D. Wall, "Reflex inhibition by dorsal root interaction", 1955, Journal of Neurophysiology 18:1–17. P. D. Wall, Warren McCulloch, Jerome Lettvin and Walter Pitts, "Effects of strychnine with special reference to spinal afferent fibres", 1955, Epilepsia Series 3, 4:29–40. Jerome Lettvin, Humberto Maturana, Warren McCulloch, and Walter Pitts, "What the Frog's Eye Tells the Frog's Brain", 1959, Proceedings of the Institute of Radio Engineers 47: 1940–1951. Humberto Maturana, Jerome Lettvin, Warren McCulloch, and Walter Pitts, "Anatomy and physiology of vision in the frog", 1960, Journal of General Physiology, 43:129—175. Robert Gesteland, Jerome Lettvin and Walter Pitts, "Chemical Transmission in the Nose of the Frog", 1965, J. Physiol. 181, 525–529.