Нейронные вычисления - Neural computation

Нейронные вычисления обработка информации осуществляется сетями нейроны. Нейронные вычисления связаны с философской традицией, известной как Вычислительная теория разума, также называемый вычислительным, который продвигает тезис о том, что нейронные вычисления объясняют познание. Первыми, кто предложил объяснение нейронной активности как вычислительной, был Уоррен Маккалок и Уолтер Питтс в своей основополагающей статье 1943 года «Логическое исчисление идей, присущих нервной деятельности». Есть три основных направления вычислительной техники, включая классицизм, коннекционизм, и вычислительная нейробиология. Все три ветви согласны с тем, что познание - это вычисление, однако они не согласны с тем, какие виды вычислений составляют познание. Традиция классицизма считает, что вычисления в мозгу являются цифровыми, аналогичными цифровым вычислениям. И коннекционизм, и вычислительная нейробиология не требуют, чтобы вычисления, реализующие познание, обязательно были цифровыми вычислениями. Однако эти две ветви сильно расходятся во мнениях относительно того, какие виды экспериментальных данных следует использовать для построения объяснительных моделей когнитивных феноменов. Коннекционисты полагаются на поведенческие свидетельства для построения моделей, объясняющих когнитивные явления, тогда как вычислительная нейробиология использует нейроанатомическую и нейрофизиологическую информацию для построения математических моделей, объясняющих познание.

При сравнении трех основных традиций вычислительной теории разума, а также различных возможных форм вычислений в мозге полезно определить, что мы подразумеваем под вычислением в общем смысле. Вычисления - это обработка транспортных средств, иначе называемых переменными или объектами, в соответствии с набором правил. В этом смысле правило - это просто инструкция для выполнения манипуляции с текущим состоянием переменной, чтобы произвести определенный вывод. Другими словами, правило диктует, какой вывод произвести при заданном вводе в вычислительную систему. Вычислительная система - это механизм, компоненты которого должны быть функционально организованы для обработки транспортных средств в соответствии с установленным набором правил. Типы транспортных средств, обрабатываемых вычислительной системой, определяют, какой тип вычислений она выполняет. Традиционно в когнитивной науке было предложено два типа вычислений, связанных с нейронной активностью: цифровой и аналог, причем подавляющее большинство теоретических работ включает цифровое понимание познания. Вычислительные системы, выполняющие цифровые вычисления, функционально организованы для выполнения операций со строками цифр в зависимости от типа и местоположения цифры в строке. Утверждалось, что сигнализация последовательности нейронных пиков реализует некоторую форму цифровых вычислений, поскольку нервные спайки можно рассматривать как дискретные единицы или цифры, например 0 или 1 - нейрон либо запускает потенциал действия, либо нет. Соответственно, цепочки нейронных пиков можно рассматривать как цепочки цифр. В качестве альтернативы аналоговые вычислительные системы выполняют манипуляции с недискретными, неразрешимо непрерывными переменными, то есть объектами, которые непрерывно изменяются как функция времени. Подобные операции описываются системами дифференциальных уравнений.

Нейронные вычисления можно изучить, например, построив модели нейронных вычислений.

Этой теме посвящен научный журнал, Нейронные вычисления.

Искусственные нейронные сети (ИНС) - это подполе области исследования. машинное обучение. Работа над ИНС в некоторой степени была вдохновлена знаниями о нейронных вычислениях.

^[1]

Нейронные вычисления - Neural computation

Рекомендации