William Gray Walter - William Grey Walter

William Grey Walter
William Gray Walter.jpg
Urodzony 19 lutego 1910
Kansas City, Missouri , Stany Zjednoczone
Zmarły 6 maja 1977 (06.05.1977) (w wieku 67 lat)
Narodowość Stany Zjednoczone
Obywatelstwo Zjednoczone Królestwo
Znany z Mózg Wave , Delta fala , Alpha fala , Robot autonomiczny
Kariera naukowa
Pola Robotyka , neurofizjologia

William Gray Walter (19 lutego 1910 - 6 maja 1977) był urodzonym w Ameryce brytyjskim neurofizjologiem , cybernetykiem i robotem .

Przegląd

Walter urodził się w Kansas City , Missouri , Stany Zjednoczone, w 1910. Jego pochodzenia był Niemcem / Brytyjski po stronie ojca, i American / Brytyjski po stronie matki. Został przywieziony do Anglii w 1915 r., Gdzie kształcił się w Westminster School, a następnie w King's College w Cambridge w 1931 r. Nie udało mu się uzyskać stypendium naukowego w Cambridge, w związku z czym zajął się podstawowymi i stosowanymi badaniami neurofizjologicznymi w szpitalach w Londynie. 1935–1939, a następnie w Burden Neurological Institute w Bristolu w latach 1939–1970. Prowadził również prace badawcze w Stanach Zjednoczonych , Związku Radzieckim i wielu innych miejscach w Europie . Ożenił się dwukrotnie, miał dwóch synów z pierwszego małżeństwa i jednego z drugiego. Według jego najstarszego syna, Nicolasa Waltera , „był politycznie lewicowy, komunistyczny towarzysz podróżnik przed drugą wojną światową, a po niej sympatyzujący z anarchistą ”. Przez całe życie był pionierem w dziedzinie cybernetyki . W 1970 roku doznał urazu mózgu w wypadku skutera. Nigdy w pełni nie wyzdrowiał i zmarł siedem lat później, 6 maja 1977 roku.

Fale mózgowe

Jako młody człowiek Walter był pod dużym wpływem prac rosyjskiego fizjologa Iwana Pawłowa . Odwiedził laboratorium Hansa Bergera , który wynalazł elektroencefalograf lub urządzenie EEG do pomiaru aktywności elektrycznej w mózgu. Walter stworzył własne wersje maszyny Bergera o ulepszonych możliwościach, które pozwoliły mu wykryć różne typy fal mózgowych , od szybkich fal alfa do wolnych fal delta obserwowanych podczas snu .

W latach trzydziestych XX wieku Walter dokonał wielu odkryć przy użyciu swoich aparatów EEG w Burden Neurological Institute w Bristolu . Był pierwszym, który określił metodą triangulacji położenie powierzchniowe najsilniejszych fal alfa w płacie potylicznym (fale alfa pochodzą ze wzgórza w głębi mózgu ). Walter zademonstrował wykorzystanie fal delta do lokalizacji guzów mózgu lub zmian odpowiedzialnych za padaczkę . Opracował pierwszą maszynę do topografii mózgu opartą na EEG , wykorzystując szereg spiralnych kineskopów podłączonych do wzmacniaczy o dużym wzmocnieniu .

Podczas drugiej wojny światowej Walter pracował nad technologią radarów skanujących i pociskami kierowanymi , co mogło wpłynąć na jego późniejszą hipotezę skanowania fal alfa o aktywności mózgu.

W latach sześćdziesiątych Walter odkrył również efekt przypadkowej zmienności ujemnej (CNV), w wyniku którego ujemny skok aktywności elektrycznej pojawia się w mózgu na pół sekundy przed świadomym wykonaniem przez osobę ruchów. Co ciekawe, efekt ten poddaje w wątpliwość samo pojęcie świadomości lub wolnej woli i powinien być traktowany jako część ogólnego czasu reakcji człowieka na zdarzenia.

Eksperymenty Waltera ze światłem stroboskopowym , opisane w The Living Brain , zainspirowały stworzenie Dream Machine przez artystę Briona Gysina i technika Iana Sommerville'a .

Roboty

Najbardziej znanym dziełem Graya Waltera była konstrukcja niektórych z pierwszych elektronicznych autonomicznych robotów . Chciał udowodnić, że bogate połączenia między niewielką liczbą komórek mózgowych mogą prowadzić do bardzo złożonych zachowań - zasadniczo, że tajemnica działania mózgu tkwi w sposobie jego podłączenia. Jego pierwsze roboty , które nazywał Machina speculatrix i nazywane Elmer and Elsie , zostały skonstruowane w latach 1948-1949 i często były opisywane jako żółwie ze względu na ich kształt i powolną prędkość ruchu - oraz ponieważ „nauczyły nas” tajemnic organizacja i życie. Trójkołowe roboty-żółwie były zdolne do fototaksji , dzięki czemu mogły znaleźć drogę do stacji ładowania, gdy poziom naładowania baterii był niski.

W jednym eksperymencie Walter umieścił światło na „nosie” żółwia i obserwował, jak robot obserwuje się w lustrze. „Zaczęło migotać” - napisał. „Twitterowanie i podskakiwanie jak niezdarny narcyz”. Walter argumentował, że gdyby był widoczny u zwierzęcia, „mógłby zostać zaakceptowany jako dowód pewnego stopnia samoświadomości”.

Jeden z żółwi został zmodyfikowany (z powodu udawanej naukowej nazwy Machina docilis ) i dodał do swojego prostego jednokomórkowego „mózgu” jeden, a następnie dwa warunkowe obwody odruchowe, w których można było nauczyć ich prostych zachowań podobnych do psów Iwana Pawłowa . Ten żółw nazywał się CORA . Jednym z nich było uderzenie oznaczało jedzenie, podczas gdy gwizd oznaczało jedzenie, a kiedy taki gwizdek jest uwarunkowany, sam w sobie oznacza uderzenie. Kiedy dodał kolejny obwód dostrojony do gwizdka o innym tonie, może to stać się gwizdkiem oznaczającym uderzenie, gwizdek oznacza pożywienie, co spowodowałoby, że zwierzę „przestraszyło się” za każdym razem, gdy podano jedzenie . Walter zaradził temu zachowaniu, przerywając dwa dodatkowe obwody, a żółw wrócił do bycia spekulantem Machina . Odruch warunkowy został później umieszczony w statycznym modelu pulpitu, znanym również jako CORA .

Późniejsze wersje Machina speculatrix były prezentowane na Festiwalu w Wielkiej Brytanii w 1951 roku. Walter podkreślił znaczenie stosowania czysto analogowej elektroniki do symulacji procesów mózgowych w czasie, gdy jego współcześni, tacy jak Alan Turing i John von Neumann , zwracali się w stronę spojrzenia na umysł procesy w zakresie obliczeń cyfrowych . Jego praca inspirowała kolejne pokolenia badaczy robotyki, w tym Rodney Brooks , Hans Moravec i Mark Tilden . Współczesne wcielenia żółwi Waltera można znaleźć w postaci robotyki BEAM .

W 2000 roku oryginalny żółw został wystawiony w Muzeum Nauki w Londynie w Wielkiej Brytanii . Niedawno jeden został również skopiowany przez dr Owena Hollanda z University of the West of England w 1995 roku przy użyciu niektórych oryginalnych części. Oryginalny żółw z Festiwalu w Wielkiej Brytanii znajduje się w zbiorach Smithsonian Institution .

Artykuły Waltera, w tym jego listy, zdjęcia i wycinki prasowe, stanowią część archiwum Burden znajdującego się w Science Museum Library & Archives w Wroughton Science Museum w Wroughton .

Książki i artykuły

  • An Electromechanical Animal , Dialectica (1950) 4 (3): 206–213
  • Imitacja życia , Scientific American (1950) 182 (5): 42-45
  • Maszyna, która się uczy , Scientific American (1951) 185 (2): 60–63
  • The Living Brain , WW Norton & Company , Nowy Jork (1953) ISBN   978-0393001532
  • The Living Brain , Duckworth , Londyn, 1953
  • The Living Brain , [1953], Penguin , Londyn, 1961
  • Contingent Negative Variation: An electric sign of sensoromotor Associations and futureancy in the human brain , Nature (1964) 203: 380-384
  • Gray Walter: The Pioneer of Real Artificial Life , Holland, Owen E. * Proceedings of the 5th International Workshop on Artificial Life, Christopher Langton Editor, MIT Press , Cambridge, 1997, ISBN   0-262-62111-8 , str. 34- 44
  • Świat Waltera , New Scientist , 25 lipca 1998
  • Tortoise and the Love Machine ”: Gray Walter and the Politics of Electro-encephalography”, Hayward, Rhodri, Science in Context (2001) 14 (4): 615–642
  • „The Curve of the Snowflake”, Norton, 1956. Również opublikowana w Wielkiej Brytanii jako „Further Outlook”, Londyn: Duckworth, 1956. Powieść Science Fiction dotycząca paradoksów i płatka śniegu Kocha .
  • Chapel of Extreme Experience: A Short History of Stroboscopic Light and the Dream Machine , Nowy Jork: Soft Skull Press (2003)

Bibliografia

Zewnętrzne linki