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探索记忆体机制:衡量准则与研究成果

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:衡量记忆机制的标准时,应考虑到以下几点。记忆的形式应该与神经编码的形式相一致。从这一观点出发来分析,用不动点作为记忆是不合适的。周期轨道也许还可以考虑,但是周期轨道和不动点实际上是一回事。正因为人工神经网络的记忆是定性的,所以不动点记忆只能停留在定性的基础上。记忆体必须要有输入输出。若以不动点作为记忆,则仅仅以不动点的位置来代表输入信号,它的输出信号是什么?这表明脑的记忆具有很大的冗余度。

探索记忆体机制:衡量准则与研究成果

现有文献中有各种各样的对记忆的定义,要衡量哪一种比较正确,就要有客观的衡量标准。衡量记忆机制的标准时,应考虑到以下几点。

(1)神经信息编码决定记忆形式。记忆的形式应该与神经编码的形式相一致。如果承认神经编码是神经脉冲序列,那么记忆的内容一定是神经脉冲序列,或者说从记忆体中输出的信号一定是神经脉冲序列。从这一观点出发来分析,用不动点作为记忆是不合适的。周期轨道也许还可以考虑,但是周期轨道和不动点实际上是一回事。从能量角度看,周期轨道作为记忆,说明必须有相当的能量输入才能保证周期轨道的存在,也就是说,记忆的东西越多,消耗的能量越多,这不符合生理条件。

(2)定量记忆。我们已经看到,神经信息是定量的,所以记忆体的输出也必须是定量的。正因为人工神经网络的记忆是定性的,所以不动点记忆只能停留在定性的基础上。

(3)记忆系统必须能记忆任意脉冲序列。由于信息的不确定性,要实现对各种信息的记忆,就要求只适当改变参数,系统就能产生各种各样的神经脉冲序列。只有这样,该系统才能成为记忆体。(www.xing528.com)

(4)记忆体必须要有输入输出。输入信号(刺激信号、读信号或触发信号)是怎样的?输出信号又如何产生,形式是怎样的?这些输出形式必须与神经编码相一致。如果脉冲序列是神经编码,则输出必须是脉冲序列。若以不动点作为记忆,则仅仅以不动点的位置来代表输入信号,它的输出信号是什么?

(5)记忆要符合生理过程。记忆既要符合人的生长过程,也要符合人的衰老过程。人到了70 岁,脑细胞可能只有原来的70%~80%,甚至有人认为只有原来的50%左右。不管数值是多少,至少说明人在70 岁后脑细胞将大量死亡,但此时人还能记得小时候的事情。这说明虽然一些神经元凋亡了,但是脑还能保持记忆功能,特别是保存远期记忆。这表明脑的记忆具有很大的冗余度。因此脑内记忆的简并性、同一性等可能都在此产生了作用。

(6)记忆的确定性问题。被记忆的信号不可能是固定的脉冲序列。如果记忆的是不确定的脉冲序列,那么以什么作为记忆的输出?记忆随着时间的延长会逐渐模糊掉,这与神经脉冲序列相似:脉冲序列越长,数值越精细,随着时间的推移,序列会逐渐产生偏离,因此原来记忆的轨道也会逐渐缩短,数值由精细变粗糙,记忆也会慢慢变得模糊起来。

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