Кіріспе

Британдық нейробиолог және психолог Дэвид Куртенэй Марр (19 қаңтар 1945 – 17 қараша 1980) – британдық нейробиолог және физиолог болған. Марр психология, жасанды интеллект және нейрофизиологиядан алынған нәтижелерді көруді өңдеудің жаңа үлгілеріне біріктірді. Оның еңбегі есептеулік нейроғылымға зор әсер етті және осы салаға қызығушылықтың қайта оянуына себеп болды.

Өмірбаян

Вудфорд, Эссекс округінде дүниеге келген және Регби мектебінде білім алған; 1 қазан 1963 жылы Кембридж университетінің Тринити колледжіне қабылданды (Ашық стипендия және Лис Ноулз Регби стипендиясын алған). 1966 жылы Coutts Trotter стипендиясын алып, сол жылы математика пәнінен бакалавр дәрежесін алды. 1968 жылы Кембридж университетінің Тринити колледжінің ғылыми қызметкері болып сайланды. 1969 жылы Джайлс Бриндлидің ғылыми жетекшілігімен докторлық диссертациясын қорғады. Ол мидың қызметіне қатысты модельді сипаттады, ол негізінен Дж. К. Экклстің еңбегінен алынған анатомиялық және физиологиялық деректерге негізделген. Оның қызығушылығы жалпы ми теориясынан көру процесін зерттеуге ауысты. Кейін ол Массачусетс технология институтында жұмыс істеді, онда 1977 жылы психология факультетіндегі қызметке қабылданды, ал 1980 жылы тұрақты профессор атанды. Марр миды түсіну үшін оның алдындағы мәселелерді және оған табылған шешімдерді түсіну қажет екенін айтты. Ол жалпы теориялық пікірталастардан аулақ болып, нақты мәселелерді түсінуге назар аудару қажеттігін атап өтті. Марр 35 жасында Массачусетс штатының Кембридж қаласында лейкемиядан қайтыс болды. Оның ғылыми еңбектері «Көрнекі ақпаратты адамның бейнелеуі мен өңдеуі: есептеулік зерттеу» атты кітапқа жинақталған. Бұл кітап негізінен 1979 жылғы жазда аяқталып, 1982 жылы оның қайтысынан кейін жарық көрді және 2010 жылы MIT Press баспасынан қайта басылды. Бұл кітап компьютерлік нейроғылым саласының басталуы мен қарқынды дамуында маңызды рөл атқарды. Ол Бостон университетінің биомедициналық инженерия және неврология факультетінің профессоры Люсия М. Вайнаға үйленген. Оның құрметіне түрлі академиялық сыйлықтар мен марапаттар тағайындалған. Компьютерлік көру саласындағы ең беделді сыйлықтардың бірі – Марр сыйлығы, Ұлыбританиядағы Қолданбалы көру қауымдастығы екі жылда бір рет Дэвид Марр медалін табыстайды, ал Когнитивтік ғылым қоғамы жыл сайынғы конференциясында ең үздік студенттік жұмыстың авторына Марр сыйлығын береді.

Мишақша, гиппокамп және неокортекстің теориясы

Марр көру жұмысымен танымал, бірақ ол осы тақырыпта жұмыс істей бастамас бұрын, мидың (1969 ж.), неокортекстің (1970 ж.) және гиппокамптың (1971 ж.) есептеу теорияларын ұсынатын үш маңызды мақала жариялады. Осы мақалалардың әрқайсысы қазіргі теориялық ойлауға әсер ететін жаңа идеяларды ұсынды. Миша теориясы миша анатомиясының екі ерекшелігіне негізделген: (1) мишада көптеген ұсақ түйіршік жасушалары бар, олардың әрқайсысы «мұзды талшықтардан» бірнеше кіріс алады; (2) миша қабығындағы Пуркинье жасушалары әрқайсысы «паралель талшықтардан» он мыңдаған кіріс алады, бірақ бір ғана «арқан бауынан» кіріс алады, бірақ ол өте күшті. Марр түйіршік жасушалары мұзды талшықтардан құралған комбинацияларды кодтайтынын және арқан бауында «оқыту» сигналы бар екенін, ол олардың Пуркинье жасушаларына параллель талшықтардан синапстық байланыстардың күшін өзгертуге нұсқау береді деп ұсынды. Неокортекс теориясы негізінен Дэвид Хьюбель мен Торстен Визельдің зерттеулерімен қозғалды, олар кортекстің негізгі визуалды аймағында бірнеше «ерекшеліктерді анықтаушыларды» тапты. Марр бұл байқауды жалпылағанда, неокортекстегі жасушалар икемді жіктеушілер болып табылады, яғни олар кіріс үлгілерінің статистикалық құрылымын үйреніп, жиі қайталанатын комбинацияларға сезімтал болады. Гиппокамп теориясы (Марр оны «архикортекс» деп атады) Уильям Сковилл мен Бренда Милнердің гиппокамптың жойылған жағдайында жаңа немесе соңғы оқиғалардың естеліктерін амнезияға алып келетінін, бірақ жылдар бұрын болған оқиғалардың естеліктерін сақтайтынын анықтағаннан кейін пайда болды. Марр өзінің теориясын «қарапайым есте сақтау» деп атады: негізгі идеясы гиппокамптың нейрондар арасындағы байланыстарды нығайту арқылы қарапайым типтегі есте сақтау іздерін жылдам қалыптастыра алады. Қызығы, Маррдың мақаласы Тим Блис пен Терье Лёмоның мақаласынан екі жыл бұрын жарияланды, ол гиппокампта ұзақ мерзімді потенциация туралы алғашқы нақты есепті ұсынды, бұл Маррдың болжаған синапты пластикалық түріне өте ұқсас. (Маррдың мақаласында бұл жаңалықтың алдын ала есебі туралы ескерту бар.) Маррдың теориясының егжей-тегжейі гиппокамп анатомиясын түсінудегі қателіктерге байланысты қазіргі құндылығын жоғалтты, бірақ гиппокамптың уақытша есте сақтау жүйесі ретіндегі негізгі тұжырымы қазіргі теориялардың көптеген түрлерінде сақталған. Мақаласының соңында Марр гиппокамп пен неокортекс арасындағы қарым-қатынас туралы қосымша мақала жариялауға уәде берді, бірақ мұндай мақала ешқашан жарық көрген жоқ.

Жарияланымдар

(1969) "Ми қабығының теориясы". J. Physiol., 202:437–470. (1970) "Неокортекс туралы теория". Лондон Корольдік қоғамының мәліметтері B, 176:161–234. (1971) "Жай жад: архикортекс теориясы". Phil. Trans. Royal Soc. London, 262:23–81. (1974) "Приматтардың тор қабығындағы жарықтың есептелуі". Vision Research, 14:1377–1388. (1975) "Биологиялық ақпаратты өңдеуге қатысты тәсілдер". Science, 190:875–876. (1976) "Көрнекі ақпаратты бастапқы өңдеу". Phil. Trans. R. Soc. Lond. B, 275:483–524. (1976) "Стерео айырмашылықты бірлесіп есептеу". Science, 194:283–287. (Томасо Поджиомен бірге)
(1976 жылғы наурыз) "Жасанды интеллект: жеке көзқарас". Техникалық есеп AIM 355, MIT AI зертханасы, Кембридж, Массачусетс. (1977) "Жасанды интеллект: жеке көзқарас". Artificial Intelligence 9(1), 37–48. (1977) "Есептеуді түсінуден нейрондық тізбектерді түсінуге". Neurosciences Res. Prog. Bull., 15:470–488. (Томасо Поджиомен бірге)
(1978) "Трёх өлшемді пішіндердің кеңістіктік ұйымдастырылуын бейнелеу және тану". Proceedings of the Royal Society of London B, 200:269–294. (Х. К. Нишихарамен бірге)
(1979) "Адам стерео көруінің есептеу теориясы". Proceedings of the Royal Society of London B, 204:301–328. (Томасо Поджиомен бірге)
(1980) "Шеттерді анықтау теориясы". Proc. R. Soc. Lond. B, 207:187–217. (Э. Хилдретпен бірге)
(1981) "Жасанды интеллект: жеке көзқарас". Haugeland, J., ed., Mind Design, 4-тарау, 129–142 беттер. MIT Press, Кембридж, Массачусетс. (1982) "Пішіндердің қозғалысын бейнелеу және тану". Proceedings of the Royal Society of London B, 214:501–524. (Л. М. Вайнамен бірге)
(1982) Көрнеу: Адамның визуалды ақпаратты бейнелеуі мен өңдеуіне арналған есептеулік зерттеу. Сан-Франциско: W. H. Freeman and Company. (2010 жылы MIT Press кітапты Шимон Уллманның алғы сөзімен және Томасо Поджионың соңғы сөзімен қайта басып шығарды.)