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思维的逻辑。第6部分投影系统
对于那些谁刚刚加入的,我建议你先从 或者至少我们使用的volnovoy地壳模型。该信息被同时编码方式有两种波图案的本质。第一种方法 - 它诱发活动模式对应于检测到的神经元检测器的现象。第二 - 波从模式诱发活动,并延长轴承的独特模式的ID。每个波的独特模式允许远程从源以了解它的活性。用这样的方法是公说明配制麦卡洛克和皮茨差异的皮质区域的量,并在束纤维的数目,投影来自他们到其他区域信息之间。
从我们的推理暗示大脑特征在于两种类型的突起。第一个最直观的类型 - 即所谓的地形测绘。例如,从视神经的眼睛的视觉输入延伸到视交叉。那里纤维被引入,使得一个半球仅接收在左边光纤,另一只在视网膜上的右半部分。进一步沿着视束信息来自在外侧膝状体,并从那里到视觉皮层。视神经包含大约一百万的纤维,其对应于分辨率是可用的眼睛。在初级视觉皮层,该信息是通过视觉辐射投影。视觉辐射 - 神经束在整个初级视觉皮层的区域的均匀分布(参见下图)。 Topografichnost此显示的是,在相邻的视网膜上的信号,并接近在其投影到外壳。用这样的转印被保持位置的信号。图片来源:视网膜每一个地方得到他的大脑皮层,让您节省物体的相对位置的信息。
的视觉通路(胡贝尔,1988) i>的
同样,保持地形订货预测信号和感官领域。因此,著名潘菲尔德地图显示体上的感觉和运动皮质的不同部分的表示(参见下图)。
男人潘菲尔德 I>
传统的分级多层神经网络,因为缺乏一个更好,复制通过降低原来的层的尺寸和增加其接受神经元的领域,因为它们向上移动信息中声明的地形投影的原理。
然而,在脑的白质的连接的实际系统是根本不同的。皮质的区域之间没有“厚”连接神经回路能够从一个区域的全球活动模式转移到另一个。整个投影系统由一个相对薄的光束。而这些接触梁用的皮质区不扇出和辐射的形式,并有密集的“点”连接。这是在白质,其分别追踪各投影方向的实际图像中尤其明显(参见下图)。
大脑的白质(伦) i>的
结构
你可以很自信地说,在各区域之间的连接进行不树皮一个根本的不同类型的地形突起和连接。我们称这种第二种类型的波隧道之间的关系。
需要对皮层区和连接它们两头小,随机选择区。我们这样做,以使上部区域的活动将被复制到所述下部区域(见下图)。在这种情况下,你不能照顾topografichnosti投影。你可以混合投影纤维,而且除了想念一些人,使排出的投影。
波隧道 I>
这样的连接不能帮助我们的发射区的活动全貌的转移。但事实证明,在整个画面和通不是必要的。之后每个位置标识皮质测试波携带关于耐区的所有图案中的信息。也就是说,如果在皮质区学习应对某些图像,甚至在一个小面积中,我们看到它的所有现有标识符。一切是完全一样的,在光学全息图,其中每个片段存储关于整个图像的信息。
这意味着,通过将皮质活动的一小部分从一个地区到另一个地区,我们得到在土地的接收区域,从而产生一定的图案基本上不从那些发生在波的传播不同。开始教育的重复图案的树皮传播这部分是必需的。最终,这将导致该识别将被传输波通过隧道和继续传播给主机皮质的事实。
这个过程是在模拟观察。下面是比较两个画面以上波传播的时间。最上面的图片 - 投影树皮,低 - 树皮主机。广场高亮区域相关的隧道。
活动突出的树皮 I>
主机皮层的活性。该图像对应于同一时钟伸出外壳。 I>
可以看出,当波通过上皮层的传输隧道区域的区域,它启动一个波在接收区(示出已训练的区域)。重要的是,所得到的波保留原始标识符的所有属性。对于每一个现象,如在原来的地壳,在收件人的树皮被称为其只对这种现象扩散模式的特性。
下面,视频通过模拟获得。他培养的左区和右区刚开始学习:
反投影 I>
如果两个连接大脑皮层柜台预测(见上图),你可以得到一个有趣的效果。第一区域的标识将移动到第二区,散布在那里,然后再回来,并从接触波坑道传播。因此,如果有髓神经纤维中的脉冲的传播速度是约100米/秒的区域之间发生转移,而对于位于10厘米彼此紧密接触投影光束往返区信号路径可以评价几毫秒。这意味着,对于大约100毫秒的信号返回一个波标识符期间几乎与主波融合。所以,将被认为是一个现有的ID的一部分。
其结果是,当以任何方式在第二皮层被再现的标识符的第一区之前来到,它是通过点击隧道波回到第一区,还有已经已知会导致此区域识别波。这种机制允许不仅从一个区域信息传输到另一个,也给它是可以理解的,以两个皮层区的形式返回。
如果我们比较一下地形和波浪推算,每一个很好的达到自己的目的。地形投影是需要的,它是不可能失去相关的有源元件的相互布置的信息。波投影是有用的,当可以形成一个描述,建立在概念的简单传输。
一般资料图片,其大脑使用 - 一组描述。每个皮层的区域形成在特有她的因素的描述。在这种情况下,除了一组因素中的不同区域和形状的描述。地形形式保留了图像的特征属性时的元件的相互空间排列的值。这些因素的描述的波形等同于无序,示出它的活性。
除了解决渠道波模型的狭隘的问题,您可以删除固有的与神经元的上级当地感受野相关的传统车型大幅矛盾。在事实的矛盾,随着神经元的每一个新的水平的精髓应该分配更广义的迹象和概念,但对于这一点,他们需要观察的属性越来越广覆盖。由于各级真正的神经元有限制的感受野,经典模式正经历着解释这方面的一些困难。
如果你还记得neocognitron,它的所有复杂的神经元必须进行维修简单细胞的飞机。属于一个平面简单细胞具有相同的重量,并观看在同一时间上一个层的所有可能的位点。在这里我们挥手每个位置提供了必要的信息,neocognitron在每个位置上的一组简单的神经元的扫描的期望的图案中存在的整个表面。这种扫描需要跟踪的整体,为抵消只有一个位置完全改变了格局。作为一种方法来缓解这个问题,你可以使用模糊(下图)。随着对数的总和减弱,因为每个简单神经元获得在一定范围内移的反应能力的要求的侵蚀。
提高识别糜烂(福岛K.,2013年) i>的
但能以某种方式被用于主图象处理是很差适用于皮层,其中所述图案通过的“孤岛”设置的活动所造成的更抽象的领域。
使用波表示完全消除局部感受野的问题。事实证明,神经元不具有其突触监测整个皮质。如果“皮”不来穆罕默德,穆罕默德再进入到“壳”。波标识符本身带来的每个神经元的所有必要信息的感知,这是唯一的不够密集跟踪他们的周围环境,这充分说明了他的性格传递波。
浪潮模型推导出的一些特性是与大脑的实际投影系统的现有概念非常吻合:
波隧道紧凑与皮质,这意味着几个焊盘可以在不相互干扰存在的接触面积; LI> 隧道是不除去的地方关键的地方的信息和在树皮调用; LI> 隧道不要求全部切除接触区域的所有神经元的活动的; LI> 隧道无原则保留纤维的排序,所述纤维可以是单波束内随机地混合,这不影响传送的结果< / ul>从波范式茎了解信息处理固有的大脑,是我们用于描述使用的计算机系统完全不同。传统的计算机包括多个节点,其中每一个执行不同的功能。该计划包括多个模块侧重于特定任务。在物理层以及节点逻辑软件模块通信。结果 - 业绩预分配算法。在大多数情况下,任何元素的任何缺陷或错误导致结束算法是不可能的。
大脑皮质包含,其中,学习,学习他们的专长。专业化的实质 - 是的皮质什么区域而言将建立其描述。描述创建的皮层上的任何区域,通过投影变得可用于所有那些区域与它有接触突起。投影系统进化获得这样的配置,它提供了所发生的事情中最全面的展示。
可视化系统的预测猴脑(IBM研究) i>的
应当指出的是,除了通过光纤投射发送突起,信息可以被传播从一个区域到另一个,刚刚越过条件边界区域。波标识符,到达区边缘可能蔓延到相邻的区域。它会发生与否,可通过神经递质和受体这些区的神经元的突触外特性的同意或不同意的类型来确定。如果是这样,现有的计划投影的关系应该由这样的“邻居”的预测加以补充。
描述投影思想有一个惊人的弹性。断开任何区域不会导致整个结构的破坏,但只做出错误的系统描述。任何区域上误差不是致命性的,因为它可以为其它区的工作进行补偿。
大脑可与新闻机构,报刊和网站系统进行比较。他们都发表了正在发生的事情他的描述。互相借用许多信息。信息可以描绘和他们每个人单独解释。有些有自己的特色:一个人对文化和科技的新闻偏见的政治新闻,有人。关闭的来源之一不破坏整个系统,但只是略微陷入贫困的信息空间。双方各自应该不是所有的人完全超越,并具有完善的曲目列表,其中包括来源,这是最有趣的了。
我再举另外一个类比。试想一下,一起工作的一个全球项目的机构体系。您可以将工作的成片,并给机构狭窄不重叠的任务。当其中一人做他的工作,就会把所有在一起,得到最终的草案。另一种方法 - 散装一次全部和复制对方,合作,并使用他人的作品,创造了几个选项,然后选择最好的一个。很明显,第一个选项有很多优点,如正在发生的事情的最低,清晰度和问责制。在第二实施例中,该方法是不明确的,但结果是无法保证的。但事实证明,作为学习和竞争的经验,用正确的激励制度,第二个选项可以远远超过了第一方案的成效。
在接下来的部分,我会尽量描述如何,在实践中,你可以使用的皮质投射区之间的信息原则的认识。
参考
如果过短,不清晰或模糊的规定,请退订的意见。
前面的部分:
第1部分神经元
第2部分因素
第3部分:感知器,卷积网络
第4部分后台活动
第5部分脑电波
阿列克谢Redozubov (2014)
来源: habrahabr.ru/post/214797/