思维的逻辑。第九部分神经探测器的格局。背投





本系列文章介绍了大脑的电波模式与传统模式完全不同。我们强烈建议那些谁刚刚加入,从开始的 第一部分阅读。

说到神经元探测器。假设,在皮质波隧道面积预计一些信息。每个投影光束 - 位于该区域,其中发送此信息的神经元轴突。突起从皮质区域的小区域除去。投影光束的纤维,事实上,将要翻译本节中的波型的。主机皮层,那里的人们前来投影本身的地方变成波的来源。这些波在皮质的相同的信息在原始区域中的电波的接收区域。

如果我们配置在识别一个特定波图案的神经元的权重,通过其感受野,我们把它变成被触发在当有标识符的组合的特性的时间的检测器。

如果我们将教数位于相对彼此接近的神经元,以检测相同的波型,则我们得到不是一个单一的神经元检测器,和检测图案。一个神经元的特征检测刺激的反应 - 包脉冲诱发的活动。探测器图案的反应 - 这是由形成一定图案的神经元群体的活动引起的。当然,这种模式诱发活动将开始讲授其唯一标识符的分配树皮。



事实证明,当皮层的区域接收由某些特征的描述,它的检测器响应熟悉他们自己的组合模式和生成波携带有关新的症状信息,学习该区域。因此,皮质区首先检测指示它传入统计模式,并且产生对应于这些法律的图象图案检测器,然后给予的某些属性的描述,它产生其自身的那些先前由这个区域确定症状的描述。< BR />
神经描述的这种转变的逻辑可以用语言描述的逻辑,这并不奇怪,因为这些现象是紧密相连的相比较。假设我们看到各种各样的动物。他们每个人,我们可以描述一组症状。例如,我们看到了兽与描述:一个大的,棕色的,毛茸茸的。不知道什么样的动物,所以我们可以称他为:大棕毛。特点形成这种动物的标识非常的组合。如果这畜生,我们经常见面,那么我们就可以解决的规律性,这些症状一起出现,并给它自己的名字的组合,例如 - 熊。接下来,我们采用“熊”的概念,作为一个独立的。同时,我们有机会,如果有必要,以恢复“熊”的概念了其原有的特色。

谈到现实生活中,可以很方便地使用“现象”。他安心在他的社区。这个术语不仅描述对象,但是也与它们发生过程。任何认为我们的图片我们可以称之为现象。所有的现象与我们面对,产生的描述。描述 - 的神经元的活动检测器的绘画,形成图案的集合,以及它们所产生的身份波

可以被称为神经元检测器触发的上一个图像的图案和相应的识别波的概念。然后,我们可以谈论任何现象是由大脑作为一组描述的代表,由概念。为皮质描述每个区域是基于其组概念。

当神经元探测器发出任何新的法律或特征的新的固定组合,使之与这样的探测器,它能够生产自己的独特的波浪模式的形成,我们可以谈论的新概念的形成。这一概念的解释可能是,已创建的症状这样的组合的真实世界的事件,以及谁现在反应相应神经元。

图案。背投
调谐到一个共同刺激神经探测器模式,允许你运行你自己的独特的波浪标识符。这相当于图像识别和包括在发生的事情说明概念的董事会。该ID是唯一的,足以神经元检测器创建的图案,像没有人穿过它们的位置的波图案。我们描述一个用于创建图案的简单模型。

让我们简单地返回到描述的神经元的相互作用的机制。信号从一个神经元到另一个主要的传播途径 - 是轴突终端的发送释放神经递质到突触间隙。对神经元的表面上接收到,为了一个特定的神经递质,它是一种配体用于响应位于信号受体。部分受体位于突触并负责突触外突触传递部和负责波活动。

有许多神经递质,包括神经活性肽,有超过50。最常见的活化神经递质 - 谷氨酸,压倒性 - γ-氨基丁酸(GABA)。激活或抑制神经递质的性质没有,并且由型受体所确定的能力和它相关联信号传输可以发生,有必要对神经递质喷出轴突,并承载其受体是彼此一致的。

直到上个世纪,人们认为每个神经元发出了同样的调解员在其轴突的所有终端的80年代末 - “戴尔原则”的但后来它被证明有使用介质的不同组合的神经元。

就拿模拟两个假设的类型与调解工作的神经细胞,称之为(A)。神经元的类型之间的差异将在那里他们将位于受体的整体介敏感(见下表)。
<表> 突触
TD> 出突触
TD> 轴突
TD> 类型1 TD> - TD> 一个
TD> A TD> 2型 TD> A TD> - TD> A TD> TABLE> < EM>神经元神经递质的特点。该受体的敏感性和轴突的释放 em>的

神经元不具有所述第一类型至其用于受体的神经传递敏感介体。但这些受体具有它们在膜的突触外部分。这意味着,这些神经元是不能够学习模式的突触活性,其产生的神经元,第一和第二类型的,但是它们可以在传播波活性,可识别的波发射机训练。

我们现在考虑的皮质区域中,由这两种类型的神经元的。例如,仅仅将它们混合随机。第二类型的神经元的夹杂物的存在不会影响皮层进行一个波列的标识符使用第一类型的神经元的能力。

让我们假设我们以某种方式已经确定在皮层,在这里我们要创建一个检测模式的地方。



地点选择学习 i>的

假设我们已经解决了所有相关培训的问题,而我们的任务,现在只需固定的原型。我们这样做是对我们已经非常熟悉的方式。使第二类型的神经元是在这方面的和未占用的训练,参加随机尖峰的产生。我们建立这样一个秒杀的可能性,以获得尽可能多的活跃神经,是神经细胞探测器需要我们在最后的格局。随机尖峰创建第二类型,它是定位于所选择的区域的神经元的唯一模式。

接下来,我们继续按照赫布的原则,可以使用第二类型的神经元的活性,作为学习信号。根据观察到他们在他们容易接受波图像的电场改变它们的突触的权重。作为结果,我们得到了调整,以刚刚过去的组标识符的神经元检测器的图案。波浪纹的重复会导致神经元形态诱导激活。第一种类型的神经元会拿起这个模式,并把它变成一个新的身份传播波。

我们得到了一个非常简单的,但显着的效果。能够产生其自身的唯一的标识符的标识符的组合。

现在一些复杂的模型。添加其他调解员(B),改变神经元的特征(见下表)。<表>
突触
TD> 出突触
TD> 轴突
TD> 类型1 TD> B
TD> 一个
TD> A TD> 2型 TD> A TD> B TD> B TD> TABLE> < EM>使用神经元的特征两个调解。该受体的敏感性和轴突的释放 em>的

这种设计的行为将变得更加有趣。第二类型的神经元,建立一个模式检测器,一个波将不会通过其从第一类型的神经元的类型轴突突触外的介导不与感觉神经元的第一类型重合传播。但这些神经元本身可以循环一波他的​​身份。有趣的是,皮层的输入和输出活动将被分割。如果我们在隧道将创建第二类型的神经元的轴突的输出波形的侧某处,它不会给波,包括,除其他外,从该组的输入要素的全貌,并且将广播仅进一步描述由公认的概念。<比Br / >


更改上皮层的描述。 1 - 研究选定区域,2 - 发光输入标识符3区 - 出口区域,4 - 输入波隧道5 - 波输出隧道6 - 输入波标识符7 - 输出波形标识符 I>

不过,这还不是全部。在相同的选定的区域,我们可以进行第一类型的训练突触神经元。对于他们来说,学习的信号是它自己的波活动。既然我们已经设置的第一类型的唯一中保(B)的神经元的突触敏感度,那么图像,他们将采取 - 的图案本身,这是我们先前已经训练对所述第二类型的神经元这种模式。此外,这些神经元检测器的第一类型的将排队在图案重复波标识符,这发生在研究的时间。这意味着,如果我们通过隧道波退款迎面树皮的ID概念先前观察到的第二类型的神经元,然后蔓延到选定的位置时,会引起神经元检测器的第一类型的活动模式。并且由于这些神经元重复图案波源片段标识符,它们的活动所造成的跨越第一类型的相应识别波的神经元力扩散。

因此,我们已经再现背投的机制。树皮在我们的模型是能够传送的信息在两个方向上。在向前的方向是特征的集成和改变的一个更一般的描述。在相反的方向,以获得相应的识别符,树皮恢复其所有相应的特征和转换当然下来,如果有相应的扁平连接。

我们得到了一个相当简洁的设计:一种方式 - 学会了在相反方向的事情 - 恢复的迹象。但这种简单是双向沟通是神经网络的一个独特的属性。传统的网络思想上单向的,它们不能运行信号“回沿轴突”,这一缺陷不能被任何招数被治愈。显而易见的是真正的大脑能够不仅合成的信息,提高了描述从级到级,使之更抽象的,而且要描述翻译背部,将其变成提交给我们的图像,内语音,身体动作。因此特别高兴的是,我们的设计让自然足以重现反向投影,而现有的机制和真正的大脑内的剩余。

如果进行的一种类型的神经元的轴突以产生正好介体的2,我们得到的相关标识符从两层的分布。可以想见的情况下将是有用的。在一般情况下,神经递质和受体的结合可以编程地壳的最意想不到的行为。同时高兴的是,我们的树皮,不需要任何特殊的拓扑设置。神经元的形成与环境突触联系,而不用担心遵守任何连接方案。这很可能是类似的架构原则固有的和实际的地壳。

参考



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
第6部分预测的系统<​​/A>
部分7.人机界面
第8部分:分配因素波网

阿列克谢Redozubov (2014)

来源: habrahabr.ru/post/215283/

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