Beyinde Bilgi İşlem-Matematik Mühendislik Modellemesi-Akışkanlar Mekaniği 2

1-Akışkanlar Mekanigi Benzeşimi:

Parametreler: r=bilginin yogunlugu // V(byte/sn)=Bilgi akış hızı // d=bilginin işl.alan capı

L=sinaps sayısı(noral agda katman sayısı) //t=zaman //R:bilgi akışına karşı oluşan direnç

R için laminar akışta R:64.t/Re (direnç=zamanla dogru-Re ile ters orantılı)                    Q(byte3/sn)=bilgi debisi //m=bilgi akıcılıgı(vizkozite) Hm=bilgi basıncı(yüksekligi)=k.d Re=reynolds sayısı ifadesi Re=r.V.d/m olarak ifade edilir

Re=2000 nin altında(laminar akış) 2000-4000 arası yarı türbülanslı(4000) ve üstü tam türbülanslı akış

Bilgi enerjisi E=Q.Hm.t.L (iş veya enerji ifadesi=Q ,Hm,zaman-katman sayısı (sinaps sayısı) ile dogru orantılı) //Güç P:E/t

Sonuclar:

1-şizofrenide Da jik noronlarda bilgi yogunlugu yüksek/bilgi akış hızı yüksek/

Bilginin işlendigi alanın sınırlarına gelinmiş/bilgi süper akıcı(m….0 gidiyor) oldugu içinRe sayısı 4000 nin üzerinde sonuç=türbülanslı akış ve türbülanslı akışta

1-zeka kaybolur 2-karar kalkar/beyin anormal enerji harcadıgı için(türbülansta bilgi akışına karşı oluşan direnç sadece bilgi akış hızının karesi ile dogru orantılı) normal basit işlevleri yerine getirir.Ve enerjisini(glükoz yıkımı) dirençlere harcar.Bu nedenle öncelikle türbülanstan kurtarmak gerekir.Bunun için insulin koma tedavisi ile glükoz yıkımı sıfırlanır(laminar akışa dönüş) Ve DA jik blokaj tedavisi.

 

2-Düşünce fonksiyonu ve yaratıcı fikir oluşumu(düşüncenin endüksiyonu)

1--F(t)=zamana baglı düşünce fonksiyonu //Hm=yaratıcı fikir dalga fonksiyonu

2--Düşünce:bir konuda olası( halografik karakter:parcanın bütün-bütünün parcayı ifade etmesi yada parca durumundayken bütünü görebilme) tüm fikirler kümesi.

3--Düşüncenin endüksiyonu Hm=-k.d/dt(F(t)) bu ifadeye göre düşüncenin zamana

Göre degişimi(türevi) ters işaretli bir fikir dalgası oluşmasına neden olur.Bu anlamda

1-F(t)=a=sbt için d/dt(F(t))=0 olur.(sabit düşünceye baglı fikir oluşmaz)

2-F(t)=at için d/dt(F(t))=a olur.(sabit egimli artan + fikirlere baglı(ters işaretli) sabit fikir

oluşur.

3-F(t)=Lnt için d/dt(F(t)):Lnt olur.exp. fikirlere baglı(tanrı düşüncesi-tarihin başlangıcı-

uzayın sonu gibi ) exp fonksiyonlu fikirler oluşur.

 

3—Bilinç ve Kaos:

TEMEL YAKLAŞIM: Beyinde biliş akışı ile Akışkanlar Mekanigi arasında analoji kurulacaktır.Buna gore beyinde bilişsel akış ile su akışı arasında analoji kurularaku akışının matematiksel anlamda dinamiginden yararlanarak biliş akışı klinik gözlemle uyumlu yorumlanacaktır.

Temel Formüller ve gösterimler: Re:Reynolds sayısı V(byte/sn):bilgi akış hızı

m:bilginin akıcılıgı(vizkozitesi) r:bilginin yogunlugu d:bilginin işlendigi alanın capı c:direnc katsayısı t:bilginin işlendigi süre R:bilgi akışına karşı olusan direnc H:Rxt:toplam direnc

Laminar akışta C:64/Re

2 -1/4

R:CxV/d Türbülanslı akışta C:0.316xRe

Akışkanlar Mekanigıne gore: Vxdxr Re:0…..2000 arası akış laminar

1-Reynolds Sayısı ve akışın durumu: Re:------- Re:2000….4000 arası yarı türb.

m Re:4000 den büyük türbülanslı

1.4-Sabit bir noktaya bakarsanız belli süre sonra o nokta bilinç alanında kaybolur yani noktanın bilinci yok olur.Bu nedenle dRe/dt=0=dv/dt v=sabit.Kısaca bilinç data akışınınsabit olması durumunda ortadan kalkar.Benzer şey bilgisayar içinde geçerlidir.

1.5--İnsan beyni bu problemi beyinde data akışını kaotik(non lineer=gelişigüzel)olarak saglayarak çözmüştür.Bilgisayarda data süreci lineer diferansiyel denklemce idare edilir.Eger data akışı kaotik olarak tasarlanabilirse bu bilgisayarlar bilinçli davranış gösterebilir mi

1.6--Davit Ruelle göre kaos,akış anlamında yarıtürbülanslı bölgedir. Laminar akış veya tam türbülanslı akış kaotik değildir.Bilincin temelinde biliş hızının zamana göre değişimi yatar.Sabit biliş hızları, bilinç yaratamaz.Bu anlamda bilincin varlığı, bilişsel akışın kaotik davranışında yatar ,bu da yarı türbülanslı akış demektir.

1.7--Sistemin akış durumunu(laminar.yarıtürbülanslı,tam türbülanslı akış) Reynolds sayısı belirler. Reynolds sayısı belli değer aralığında olmalıdır.eğer belli değerin altına düşerse akışın laminar sınırında sistem depresyona girer(diyebilir miyiz) yada akış tam türbülanslı sınırında ise sistem psikotik bölgeye kayar.

1.8--Kısaca sistem yine yarı türbülanslı bölgededir ancak sınırlara(laminar,tam türbülanslı) yakındır. Bilincin sağlığı reynolds sayısı ile değerlendirilebilir.Tam türbülanslı bölge sınırında bilinç karışıklığı oluşabilir(konfüzyon mental) yada laminar sınırda bilinç flulaşabilir.Bilinci,bilişsel akış anlamında Reynolds sayısına bağlı olarak yorumlarsak:

1-Sağlıklı bilinç akışında Reynolds sayısı belli değer aralığındadır.Bu nedenle Reynolds sayısı

1.1-Akış hızı ile doğru orantılı olduğuna göre akış hızının belli değeri altına düşmesi ile bilinç flulaşır ve koma hali ortayaçıkabilir,akış hızı belli değerin üzerinde bilinç karışır.

1.2--Psikozlarda bilinç karışık olup,bunun çözümlerinden biri biliş akış hızını aşağı çekmektir. Bununda en iyi yolu bu enerjinin kaynağı olan glükoz kullanım(yıkımını artırmak)(ensülin koma tedavisi) akış hızı sıfırlanır yani aşağı çekilir.Sistem pertürbasyona uğrar ve yeniden başlangıç yapar.

1.3-d=bilginin işlendiği beyin alanı(cm2):Bu değer değişken olup beynin gelen bilgi akışınagöre alanı artırdığı veya azalttığı düşünülebilir.Eğer bu alan artarsa reynolds sayısı artar,.azalırsa azalır.Psikozların tedavisinde bu alan uygun ilaçlarla azaltılmalıdır,koma durumlarında Oksijen ve diğer ilaçların bu alanı artırdığı düşünülebilir.

1.4-Bilginin yoğunluğu=r :Bu değer artarsa sistemin reynolds sayısı artar,azalırsa azalır. psikozlarda bu yoğunluk nöroleptiklerle aşağı çekilmeye çalışılır.Komada ise bu değer

artırılmalıdır.

1.5-Bilginin akıcılığı(vizkozite):Bilgi koyulaştıça,vizkozitesi düşmektedirBu durumda sistem psikoza kayabilir.Felsefi konular vizkozitesi düşük,akışı koyu bilgi akışlarıdır aynı zamanda bu durum genetik olabilir.Vizkozitesi düşük akışlarda bilinç karışıklığı olur vizkozitesi yüksek aşırı akıcı akışlarda bilinç flulaşır.Biliş akışının akıcılığı kontrol edilebilirse bilinç akışıda kontrol edilebilir.

 

4—Akıl Hastalıklarının Muhtemel Diferansiyel Denklemleri-2:

1--Beyinde,davranışlar kaotik diferansiyel denklem tarafından idare edilen, nörotransmiter, nöropeptit ve hormon aktivasyonlarınca idare edilir.Davranışın kaotikliği ,onu Öngörülebilirliğini azaltır ve ancak hava tahmini yapar gibi tahmin yapmamızı sağlayabilir.

2--Beyinde,nöronların bağlantı noktalarında(sinaps) salınan nörotransmiterler,nöronların ateşlenmesini sağlayarak,beyin ve vucutla ilgili tüm bilişsel süreçlerin oluşmasını sağlar. Beyinde,dale ilkesine göre her nöron sadece bir tip nörotransmiter salabilir.Bu anlamda değişik nörotransmiterlere ait nöronların beyinde dağılımı heterojendir(beklide kaotik bir dağılım) vardır).

3--Nörotransmiterlerin davranışı kontrol etmeleri imkanı, bununla bağlantılı olarak cebri olarak psikotroplar vasıtasıyla davranışı sınırlar dahilinde kontrol etmemizi mümkün kılar.Bu imkan ,psikotropların, nörotransmiter aktivasyonlarda, blokaj(inhibisyon) yada reupteyk blokaj(eksitasyon) sağlaması ile mümkün olmaktadır.

3.1--Bu imkanla,prozac veya sarı kantaron ile depresyonları tedavi edebiliyor yada şizofreni gibi bazı akıl hastalıklarını belirtilerini kontrol altında tutabiliyoruz.

4--Nörotransmiterler,beyin hücresi olan nöronda,nöron gövdesinden iki nöronun bağlantı noktası olan sinapsa ve buradaki terminale doğru ilerleyip ,sinapsta salınan ve postsinaptik(sonraki) nöronun resptörüyle birleşen kimyasal maddeler olarak ifade edilebilir.

4.1--Sonuçta psikotroplar bir şekilde nörotransmiter aktivasyonları etkileyen kimyasal maddelerdir..Başlıca çok bilinen nörotransmiterler şunlardır:

1--Depresyon ve enerjik süreçlerden sorumlu Serotonin(5HT)(keyif hali)--Noraderanlin(NA)(enerji)--Asetilkolin(ACH)(zeka-hafıza);

2--heyecandan sorumluAdrenalin(AD) ;

3--Şizoid formlardan ve Cinsel keyiften sorumlu Dopamin(DA);

4--bir amortisör gibi sarada krizi Sönümleyen Gamaaminobutrik asit(GABA), Glutamat(GLU).

4.2—

1--Bilgi:Nöronda ateşleme şöyle olmaktadır:İki veya daha çok nöronun bağlanma noktalarına sinaps denir.Presinaptik(önceki) nöronun, sinapsında terminale gelen nörotransmiter ,jelimsi bir ortam olan sinaptik ortamda, postsinaptik(sonraki) nöronun reseptör denilen moleküllerine doğru ilerler ve anahtar(nörotransmiter)-kilit(reseptör) uygunsa ateşleme(eksitasyon) oluşur.

2--Nörotransmiterin Reseptöre doğru ilerlemesi bir dalga fonksiyonu olarak ifade edilebilir.Bu dalganın özellikleri Kuantum mekaniği yardımıyla ölçüme dayanarak sayısal hale getirilebilir.

3--Bu anlamda temel tez olarak her nötrotransmiter aktivasyona bir dalga ve bir alan eşlik eder.Bu alan biyo enerji alanı olarak Ölüm sonrası dahil olmak üzere ölümden sonraki 72 saatlik süreye kadar devam eder.

4--Bu alanı Hisseden veya gören şifacı insanların olması geyet mümkündür.Bir şifacının bu alanı,kendi alanı vasıtasıyla etkilemesi tıpkı hasta insana ilaç vermek gibidir.ve bu alan,tıpkı elektromanyetik dalganın kuantum kuyusunda sonsuza değin varolması gibi sonsuza kadar var olur.

4.1--Aynı zamanda, bu alan zaman ve uzaydan bağımsızdır.Bu imkan, bu alanda doğan ve kişinin kendisi olan özbenliğin(ruh) yaşamın bitmesiyle ölüm sonrasına taşınmasını mümkün kılabilir.

5--Beyinde Nöronların ateşlenme düzeni:

1--Beyinde belli tip nörotransmitere sahip nöronların ateşlenme düzeni ile balık akvaryumunda balıkların yüzmesi arasında benzeşim kurulabilir.

2--Aşağıdaki benzeşimde, beyni iri bir akvaryuma,balıkları da belli bir tip nörotransmitere sahip nörona benzetmekteyiz.Belli bir tip balığın akvaryumdaki hareketi,Beyinde sabitlenmiş nöronların belli bir tipinin beyinde uzay-zaman koordinatlarında ateşlenmesi düzeni olarak betimlenmiştir.

3--Büyük bir akvaryumu seyrediyorum.İri büyük balık(iri DA jik nöron) aşağı doğru yüzüyor ve diyelimki bu balıkla sembolize ettiğimiz iri DA jik nöronlar ,bu balığın yüzdüğü doğrultunun her noktasında da, bu DA jik nöronların ateşlendiği tasvirini yapalım.

4--Aynı anda başka İnce uzun bir balık, Akvaryumun ortasında yatayda sağa sola yüzerken bu balıkla tasvir ettiğimiz ince NA jik noronlar ateşleniyor(yüzmenin her noktasında). Akvaryumun tabanında yosun,çakıl , tortu var.Burayı bilinçaltı olarak,akvaryumun tepesini de bilinç üstü diye tanımlıyalım.

5--Bu anlamda Akvaryum tabanı alt beyin(omurilik ) ve orta beyin,akvaryumun üstü de, üst beyin(korteks) olarak Nitelenebilir.

6--Canı sıkılan iri beyaz balık akvaryum tabanını karıştırıp ,besin arıyor(memleri-Düşünce ürünleri) ve biraz yosun yutuyor.

7--Nöronların,nörotransmiter cinsine bağlı ateşleme düzeni için şöyle bir düzenek tasarlanabilir:Omurilik sabit referans(orjin) kabul edilip,3 boyutlu X,Y,Z düzlemi buraya oturtulup,belli bir nörotransmiter Tipi için ,nöronun tipinin ateşlenmesi, fluoresan maddeyle İşaretlenerek(örneğin DA jik nöronlar için farklı bir fluoresan madde ,NA jik nöronlar için farklı bir fluoresan madde gibi) ateşlenme grafiği üç boyutlu olarak çizilebilir.Bu grafik incelendiğinde bu tip Nöronun ateşlenmesinin zaman –uzay düzleminde kaotik bir seyir izlediği görülecektir..

 

5--Akıl Hastalıklarının Muhtemel Diferansiyel Denklemleri.

1--Örneğin depresyon için belli bir hastanın ölçeklendirilmiş hastalık şiddeti-zaman sayı değerleri saptanmış olsun.Bu değerlere göre(hastalık şiddeti-zaman) Excel programı Yardımıyla grafiği ve denklemi elde edilebilir.Bu diferansiyel denklemi sağlayan muhtemel eğri ailesi matcad-matlab programları yardımıyla saptanabilir.

1.1--Bu şekilde Depresyonun muhtemel genel diferansiyel denklemi elde edilebilir.Bu anlamda kliniğe dayanarak Mani-depresyonun muhtemel non lineer diferansiyel denkleminin, peryodik karakterli Bir eğriyi veren diferansiyel denklem olacağı söylenebilir.

2--Bu diferansiyel denklemlerde Katsayılar beyindeki çeşitli nörotransmiter Aktivasyonların frekans ve şiddeti olacaktır.Örneğin depresyondaki nörotransmiterler muhtemelen Serotonin ve Noraderenalin aktivasyonları olacağı kliniğe bağlı söylenebilir ve aynı zamanda bu iki nörotransmiterin etki katsayılarıda yüksek olacaktır.Bu teknik bize hastalığın seyri ve tedavisinde yeni ufuklar açacaktır.

6--Ruhsal İfadelerin Matematiği:

1--Bir vaka:Hasta bir insan ,bir insanı gördüğü halde tanıyamamakta.Burada muhtemelen algı fonksiyonu Normal olduğu halde ilgili beyin devresinde reaktif güçten dolayı,tanımlanma işi reaktif olarak harcanmakta ve hastanın tanımlanma devresi tanımlanma işini yapamamaktadır.

2--Burada algı beyinin normal bir fonksiyonu olarak icra edilirken,tanımlamada aktif iş yerine rekatif iş yapılmaktadır.Bu yaklaşıma göre Tanımlama ruhsal karakterli fonksiyon olarak bir ifade edilebilir.Yani gerek Algı(beyinsel) gerek tanımlama( ruhsal ) gibi süreçler kompleks sayılarla ifade edilebilir.Normal Algıda hem aktif,Hem reaktif iş vardır.Aktif iş sıfır olursa ,imajiner rekatif iş maksimum olur ve bu durumda, kişi hallüsinasyon görür.

3--Algı,his,bellek gibi beyinsel fonksiyonlarda da elektrik teorisinde kullanılan aktif ve reaktif iş kavramı bize yeni ufuklar açacaktır.Yukarıda sayılan yüksek fonksiyonlarda aktif veya reaktif iş sıfır olabilir ve bu durumda ilgili tanımlama fonksiyonu olmayacaktır.

4--Ancak ruhsal süreçler,beyinde nöron fonksiyonu olmakla beraber,nöron fonksiyonundan bağımsızdır ve mantığı sıfır veya birdir.Diğer bir deyişle aktif ve reaktif İşler olmalı,ikisinden biri olmaz ise yada sıfır olursa iş yapılamaz .

5--Gerek beyinsel süreç gerek ruhsal süreçler kompleks sayılarla yani aktif ve reaktif işlerin toplamı olarak ifade edilebilir.Örneğin korku tamamen reaktif iş olup ,Aktif işi sıfırdır.Kısaca Ruhsal matematik kompleks sayılarla ifade edilebilir.

6--Benzer şekilde Davranış da yine kompleks sayılarla ifade edilebilir. Davranış vektörü , dışsal etki vektörü ile benliğe bağlı tutum vektörünün (kompleks sayılarla )toplamı olarak ifade edilebilir.

 

6--Beyinde Karar Süreci:

1--Gözlem:Sınıf içi sınavlarda başarı 1-Bilişsel sürecin hızı ile dogru orantılı 2-karar süresi ile ters orantılı olduğu yazar tarafından öğretmenliği sırasında saptanmıştır.Buna göre en iyi karar, hızlı ve ilk karardır.Bunu formüle edersek

1-Karar hızı arttıkça başarı artar

2-Karar Süresi kısaldıkça başarı artar.

3--Buna dayanarak karar hızını (V) sembolü ile karar süresini

(t) sembolü ile gösterirsek kararda başarı V/t ile oarantılıdır.Bu ifade yani V/t ifadesi ivme

ifadesidir.

2--Kısaca kararda başari karara konu olan ivme ile doğru orantılıdır.Bir açılım daha yapalım:İvme ifadesi bizi Newton un kuvvet ifadesine götürür.Buna göre karar bir kuvvettir.Bu anlamda karar için F=m.a ifadesi geçerlidir.F=Karar ,m=karara konu olan düşüncenin Büyüklüğü yada kütlesi,a=karar ivmesi.

3--Bütün bunlara göre karar

3.1--karar, konu olan düşüncenin büyüklüğü ile doğru orantılıdır.Karara konu olan kütle küçük ise kararda başarı Azalır.Yada çok ciddi ve büyük kararlarda başarıda büyüktür.

3.2--Karar ivmesi arttıkça başarı artar bu anlamda karar hızı yüksek ve karar süresi kısa olmalıdır.İvme küçük olursa Karar vektörünün boyu (süre uzun,hız düşük) kısa olur.

3.3--Bir ilave daha yapalım:karar ,vektörel Karakterlidir.Yani karar vektörünün 1-boyu 2-Yönü vardır.Hızın sıfır,yada sürenin sonsuz olduğu durumda karar vektörü noktadır.

3.4--Ancak negatif kararda verilebilir.Bu durumda karar Vektörünün yönü eksenin pozitif yönüyle ters yönlüdür.Herhangibir kararda önceki kararların Etkisi vardır ve bu tutum kararı yada tutum vektörüyle ifade edilebilir.

3.5--Buna göre bir konuda karar verilecekse sonuç karar alınan yeni karar ile tutum vektörünün vektörel toplamına yani bileşkesine eşittir.Buna göre mevcut yeni karar ile tutum vektörü arasındaki açı sıfır ise kararın niteliği aynıdır.Farklı kategorideki nitelikler arasında açı vardır.

3.6--Beyin muhtemelen Kendine göre bu açıları,düşüncenin kütlesini ve karar hızı-süresine bağlı ivmeyi saptamakta Ve bir karar vermektedir.Karar sürecine etki eden çok sayıda vektör var ise bunların vektörel Toplamı sonucu belirler.

3.7--Ayrıca kuantum elektrodinamiğe göre(R.feynman-KEDİ-Nar yayın) Bir bir ışık bir ortamda ilerlerken ortamı koklar ve bunu yaparken örneğin yansımaya karar vermesi,atomik ortamda olası yolların vektörel toplamı bu karara etki eder.

3.8--Buna göre beyinde Nöronların bağlanma yeri olan sinapsta beyinde karar kimyasalı olan nörotransmiter,sinaptik Ortamda ilerleyip resesptörle birleşmesi yada yansıması yada reupteyk blokaj(kısmi yansıma) Tıpkı ışıgın ortamda nasıl ilerleyecegine karar vermesi aynı temel üzerindedir.

3.9--Sonuçta nöron grubunda ateşlemenin olması yada olmaması bir karar anlamına gelmektedir.Kısaca karar teorisinde kuantum elektrodinamikten yararlanılabilir.

4--Pratik olarak doğru karar 1-Hızlı kara verme 2-İlk karara sadık kalma(süre sıfır) 3-Karara konu olan düşünce kütlesini büyük olması( ki bu da bilgi birikimiyle) ile ilgilidir.Yukarıdaki yaklaşımın sonuçları karar süreçlerinin tasarımında kullanılabilir.