Priedas E-1: Tolydžios patirties metrika (h^*)

Pradinė užduotis E-1: Tolydžios patirties metrika Problema: Patiriamo bitų dažnio prognozei reikia aiškios išvesties, susiejančios pralaidumo ribą C_{\max} su psichologiniu momentu \Delta t. Rezultatas: Išvesti h^* = C_{\max} \cdot \Delta t.

1. Įvadas: patyriminio kvanto parametrizavimas

Pagal Sutvarkyto patch teoriją (OPT), subjektyvus tęstinumas yra iliuzija, kurią generuoja aukšto dažnio diskrečių struktūrinių atnaujinimų seka, projektuojama per Stabilumo filtrą. Kadangi globalios darbo erdvės kanalas turi griežtą dažnio–iškraipos viršutinę ribą (C_{\max}), jis negali sklandžiai apdoroti tolydžių duomenų srautų.

Šiame priede formalizuojamas empirinis h^* — patyriminio kvanto — parametrizavimas. Klasikinių informacijos teorijos ribų požiūriu, h^* apibrėžia griežtai teorinę Shannono kanalo talpos viršutinę ribą struktūrinės naujovės kiekiui, kuris gali būti perduotas į fenomenalios būsenos tenzorių per vieną kognityvinės integracijos langą (\Delta t).

Pastaba: h^* žymi teorinę maksimalią kanalo talpą vienam kadrui, o ne tikslų dinamiškai užkoduotų bitų kiekį. Labai efektyvus kodekas gali veikti patogiai žemiau šios maksimalios ribos, kai juslinė entropija yra maža.

2. Viršutinės ribos h^* apibrėžimas

Apibrėžta pagal empirinę T-1 priedo (§5) parametrizaciją, patyriminė kvantinė talpa apskaičiuojama kaip perdavimo pralaidumo viršutinės ribos ir kognityvinės integracijos lango sandauga:

h^* = C_{\max} \cdot \Delta t

Kur: - C_{\max} yra globalios darbo erdvės kanalo talpos viršutinė riba (bitai/s). - \Delta t yra neurobiologinės integracijos langas, apibrėžiantis mažiausią stebimą makroskopinio pokyčio skyrą (sekundės/kadrui).

3. Empirinis įtvirtinimas ir jautrumo peržvalga

Norėdami išskirti h^* suaugusio žmogaus stebėtojui, peržvelgiame empiriškai įtvirtintas ribas per tarpusavyje priklausomus fiziologinius režimus.

Kadangi pralaidumo įsitraukimas (C_{\max}) ir laikinė integracija (\Delta t) yra koreliuoti procesai (pvz., itin abstraktus, metakognityvinis apdorojimas sukuria gilesnį bendros pralaidos „butelio kaklelio“ apribojimą, palyginti su greitomis sensomotorinėmis reakcijomis), vertiname suderintus operacinius režimus:

^1 C režimas atspindi teorinę pikinės apkrovos viršutinę ribą. Darant prielaidą, kad esant greitam nuosekliam vizualiniam pateikimui branduolinė vizualinės darbinės atminties apimtis siekia \approx 4 naujus elementus (Cowan, 2001), kad į kiekvieną elementą sutalpinamas tankus struktūrinis gylis, lygus \approx 4 bitams vienam elementui (įvertis; plg. Brady et al., 2008), ir kad įgijimo pralaida vyksta esant \approx 7 Hz viršutiniam teta ritmui (įvertis; plg. Lisman & Jensen, 2013), išvedame absoliučią ribinę pikinę pralaidą, maždaug lygią 112 bitų/s. Čia ji naudojama išimtinai kaip kraštutinės ribos patikra, o ne kaip tvari operacinė talpa.

Empirinis radinys: Žmogaus fenomeninis srautas veikia apvalkale, apimančiame skirtingus operacinius režimus: nuo 0.5 bitų per 50 ms greitą percepcinį kadrą (10 bitų/s, A režimas) iki 1.5 bitų per 300 ms gilų metakognityvinį kadrą (5 bitų/s, B režimas) maksimalios struktūrinės talpos.

4. Naratyvo irimo slenkstis

Pagrindinė teorinė h^* išvedimo nauda yra ta, kad jis leidžia kiekybiškai nusakyti pirminę griežtą OPT falsifikavimo sąlygą: Naratyvo irimo pradžią.

Kaip nustatyta T-1, ilgalaikė fizinė aplinka arba generuojantis procesas (\nu) garantuoja fenomeninį kolapsą (Naratyvo irimą), kai jo minimaliai pasiekiamas predikcinis iškraipymas nuolat viršija kanalo talpą:

E_{T,h}(\nu) - D_{\min} > h^*

(Vertinant šią sąlygą, žvilgsnio į priekį horizontas h griežtai sutapatinamas su integracijos langu \Delta t, kad abi nelygybės pusės veiktų tapačiame laiko intervale.)

Čia E_{T,h}(\nu) := I(X_{1:T}; X_{T+1:T+h}) yra generuojančio proceso predikcinė tarpusavio informacija (baigtinio horizonto perteklinė entropija) predikcijos lange. Esminga tai, kad šis kriterijus tiesiogiai taikomas aplinkoms, veikiančioms kaip stacionarios ergodinės procesų klasės, o ne pavieniams momentiniams izoliuotiems įvykiams. Kaip formaliai parodyta T-1 §5, tai yra pakankama sąlyga. Kadangi baigtinio horizonto kodavimo apatinė riba retai būna idealiai tiksli, procesai gali patirti Naratyvo irimą net ir tada, kai E_{T,h}(\nu) - D_{\min} \le h^*, jei vidinis neuroninis kodekas yra matematiškai labai neefektyvus.

(Analitinė pastaba: tolesniuose skaičiavimuose laikoma, kad D_{\min} = 0 kaip griežta teorinė riba, darant prielaidą, jog stebėtojas reikalauja tikslios predikcijos. Fiziologinių kodekų atveju, kai erdvinės tolerancijos yra laisvesnės ir D_{\min} > 0, matematinis aplinkos entropijos slenkstis, būtinas tikrajam kolapsui sukelti, bus atitinkamai aukštesnis; tai reiškia, kad sistema perkels fenomenologinio kolapso slenkstį taip, kad toleruotų didesnę aplinkos entropiją / kompleksiškumą.)

Slenkstinės ribos

Pritaikydami pagrindines išvadas, išdėstytas 3 skyriuje (h^* \approx 0.5 \to 1.5 bitų), apibrėžiame aplinkos slenksčius, ties kuriais žmogaus fenomenologinis atvaizdavimas sugrius:

1. Refleksinės / bazinės griūties aplinka: jei nenutrūkstamas, greitai kintantis aplinkos procesas veikia A režimo ribose (h^* \approx 0.5 bitų), o stebėtojas yra įterptas į chaotišką generuojantį procesą — pavyzdžiui, tankų, neprognozuojamą erdvinio statiškumo reljefą — kuriam modeliuoti griežtai reikia daugiau nei 0.5 bitų nesuglaudinamų trajektorijos atnaujinimų per 50 ms seką, tuomet šis procesas praktiškai garantuoja nuolatinį globalios darbo erdvės perpildymą. Sistema nebesugebės sekti tolydžios geometrijos ir pereis prie išplaukusių ribų arba vizualinės disociacijos blokų atvaizdavimo. (Retomis C režimo piko-ekstremalaus apdorojimo sąlygomis (h^* \approx 5.6 bitų) stebėtojas, veikiantis didesnio kanalo pralaidumo sąlygomis, toleruotų aplinkas iki 5.6 bitų prieš griūtį).
2. Gilios metakognityvinės griūties aplinka: naviguojant giliosiomis vidinėmis schemomis, lėtesnis B režimo procesas (h^* \approx 1.5 bitų) gali būti suardytas ilgalaikės matematiškai nesuglaudinamų įvesčių sekos, viršijančios 1.5 bitų per 300 ms langą. Nuolatinis matematiškai neredukuojamų stochastinių įvesties geometrijų poveikis (pvz., sunkios psichodelinės būsenos) sugriaus abstraktų naratyvinį ciklą.

5. Santraukos pasekmė

Vienas žmogaus sąmonės momentas pasižymi maksimalia duomenų atnaujinimo talpa, siekiančia maždaug 0,5 bito esant greitam percepciniam baziniam režimui, o gilaus metakognityvinio integravimo sąlygomis pakylančia iki maždaug 1,5 bito maksimalios ribos.

Šios griežtai apribotos ribos, kurios nustato pakankamą kolapso sąlygą, o ne tikslų slenkstį, stipriai struktūriškai pagrindžia pagrindinę OPT išvadą: žmogaus fenomenologinės tikrovės turtingumas nėra tiesiogiai, realiuoju laiku, transliuojamas iš juslių. Jis daugiausia turi kilti iš masyvios, pastovios predikcinės Kodeko būsenos (K_\theta), o menkutė h^* kanalo talpa naudojama vien tam, kad atrinktų, moduliuotų arba sužadintų pastovius geometrinius priorus.