O inteligencji -On Intelligence

O inteligencji: jak nowe zrozumienie mózgu doprowadzi do stworzenia prawdziwie inteligentnych maszyn
OnInt.png
Przednia okładka
Autor Jeff Hawkins i Sandra Blakeslee
Kraj Stany Zjednoczone
Język język angielski
Podmiot Psychologia
Wydawca Czasy Książki
Data publikacji
 2004
Typ mediów Książka w broszurowej oprawie
Strony 272
Numer ISBN 0-8050-7456-2
OCLC 55510125
612,8/2 22
Klasa LC QP376 .H294 2004

O inteligencji: w jaki sposób nowe rozumienie mózgu doprowadzi do stworzenia prawdziwie inteligentnych maszyn to Jeff Hawkins z2004 rokuz Sandrą Blakeslee . Książka wyjaśniateorię ramową pamięciowo-przewidywania mózgu Hawkinsai opisuje niektóre z jej konsekwencji.

Teoria

Główny artykuł: Framework przewidywania pamięci

Podstawową ideą Hawkinsa jest to, że mózg jest mechanizmem do przewidywania przyszłości, w szczególności hierarchiczne regiony mózgu przewidują ich przyszłe sekwencje wejściowe. Może nie zawsze w odległej przyszłości, ale na tyle odległej, by przydać się organizmowi. Jako taki, mózg jest sprzężoną do przodu hierarchiczną maszyną stanu o specjalnych właściwościach, które umożliwiają mu uczenie się .

Maszyna stanów faktycznie kontroluje zachowanie organizmu. Ponieważ jest to maszyna ze sprzężeniem do przodu , maszyna reaguje na przyszłe zdarzenia przewidywane na podstawie danych z przeszłości.

Hierarchia jest w stanie zapamiętywać często obserwowane sekwencje ( moduły poznawcze ) wzorców i opracowywać niezmienne reprezentacje. Wyższe poziomy hierarchii korowej przewidują przyszłość w dłuższej skali czasu lub w szerszym zakresie bodźców sensorycznych. Niższe poziomy interpretują lub kontrolują ograniczone domeny doświadczenia lub systemy czuciowe lub efektorowe. Połączenia ze stanów wyższego poziomu predysponują wybrane przejścia w maszynach stanów niższego poziomu.

Uczenie Hebbowskie jest częścią struktury, w której proces uczenia się fizycznie zmienia neurony i połączenia, gdy uczenie się odbywa.

Sformułowanie kolumny korowej Vernona Mountcastle jest podstawowym elementem szkieletu. Hawkins kładzie szczególny nacisk na rolę połączeń z kolumnami równorzędnymi oraz aktywację kolumn jako całości. Silnie sugeruje, że kolumna jest fizyczną reprezentacją stanu w korze stanu w maszynie stanowej.

Jako inżynier, każde konkretne niepowodzenie w znalezieniu naturalnego wystąpienia jakiegoś procesu w jego strukturze nie sygnalizuje błędu w strukturze przewidywania pamięci per se , ale jedynie sygnalizuje, że naturalny proces dokonał funkcjonalnej dekompozycji Hawkinsa w inny, nieoczekiwany sposób. sposób, ponieważ motywacją Hawkinsa jest tworzenie inteligentnych maszyn . Na przykład, dla celów jego szkieletu, impulsy nerwowe mogą być wzięte do utworzenia sekwencji czasowej (ale kodowanie fazowe może być możliwą implementacją takiej sekwencji; te szczegóły są nieistotne dla szkieletu).

Przewidywania teorii ram predykcji pamięciowych

Jego przewidywania wykorzystują system wzrokowy jako prototyp dla niektórych przykładowych przewidywań, takich jak Przepowiednie 2, 8, 10 i 11. Inne przewidywania odwołują się do układu słuchowego (Przepowiednie 1, 3, 4 i 7).

  • Załącznik do 11 Testowalnych Prognoz, zaczynający się na stronie 237:

Zwiększona aktywność neuronalna w oczekiwaniu na zdarzenie sensoryczne

1. We wszystkich obszarach kory , Hawkins (2004) przewiduje, że „powinniśmy znaleźć komórki antycypacyjne ”, komórki, które uruchamiają się w oczekiwaniu na zdarzenie sensoryczne .

Uwaga: Od 2005 roku zaobserwowano, że neurony lustrzane uruchamiają się przed oczekiwanym zdarzeniem.

Przewidywanie specyficzne przestrzennie

2. W pierwotnej korze czuciowej Hawkins przewiduje na przykład, że „powinniśmy znaleźć komórki antycypacyjne w lub w pobliżu V1 , w dokładnym miejscu w polu widzenia (scena)”. Zostało to określone eksperymentalnie, na przykład po zmapowaniu kątowego położenia niektórych obiektów w polu widzenia, będzie istniała zależność jeden do jednego komórek w scenie z kątowymi położeniami tych obiektów. Hawkins przewiduje, że gdy cechy sceny wizualnej są znane w pamięci, komórki antycypacyjne powinny zadziałać, zanim rzeczywiste obiekty zostaną zauważone na scenie.

Przewidywanie powinno przestać się rozprzestrzeniać w kolumnie korowej na warstwach 2 i 3

3. W warstwach 2 i 3 aktywność predykcyjna (odpalanie neuronowe) powinna przestać się rozprzestrzeniać w określonych komórkach, co odpowiada określonej prognozie. Hawkins nie wyklucza komórek antycypacyjnych w warstwach 4 i 5.

„Nazwij komórki” w warstwach 2 i 3 powinny preferencyjnie łączyć się z komórkami warstwy 6 kory

4. Nauczone sekwencje zapłonów zawierają reprezentację czasowo stałych niezmienników . Hawkins nazywa komórki, które uruchamiają się w tej sekwencji, „nazwij komórki”. Hawkins sugeruje, że te komórki nazw znajdują się w warstwie 2, fizycznie przylegając do warstwy 1. Hawkins nie wyklucza istnienia komórek warstwy 3 z dendrytami w warstwie 1, które mogą działać jako komórki nazw .

„Nazwiska komórek” powinny pozostać WŁĄCZONE podczas wyuczonej sekwencji

5. Z definicji, niezmiennik czasowo stały będzie aktywny podczas wyuczonej sekwencji. Hawkins zakłada, że ​​komórki te pozostaną aktywne przez czas trwania wyuczonej sekwencji, nawet jeśli pozostała część kolumny korowej ulega zmianie. Ponieważ nie znamy kodowania sekwencji, nie znamy jeszcze definicji ON lub active ; Hawkins sugeruje, że wzorzec ON może być tak prosty, jak jednoczesne AND (tj. komórki nazw jednocześnie "świecą się") w tablicy komórek nazw.

Zobacz Neural ensemble#Encoding dla neuronów babci, które wykonują tego typu funkcje.

„Komórki wyjątków” powinny pozostać WYŁĄCZONE podczas wyuczonej sekwencji

6. Nową prognozą Hawkinsa jest to, że pewne komórki są hamowane podczas wyuczonej sekwencji. Klasa komórek w warstwach 2 i 3 NIE powinna uruchamiać się podczas wyuczonej sekwencji, aksony tych „komórek wyjątków” powinny uruchamiać się tylko wtedy, gdy prognoza lokalna zawiedzie . Zapobiega to zalaniu mózgu zwykłymi doznaniami, pozostawiając tylko wyjątki dla przetwarzania końcowego.

„Komórki wyjątków” powinny propagować nieoczekiwane zdarzenia

7. Jeśli nastąpi nietypowe zdarzenie (wyuczona sekwencja nie powiedzie się), „komórki wyjątku” powinny się uruchomić, propagując hierarchię korową do hipokampu , repozytorium nowych wspomnień.

„Aha! komórki” powinny wyzwalać działanie predykcyjne

8. Hawkins przewiduje kaskadę przewidywaniami, gdy zachodzi rozpoznawanie rozmnożeniowy dół kolumny korowej (z każdego ruchy sakkadowe z oka na wyuczonych sceny, na przykład).

Komórki piramidalne powinny wykrywać koincydencje aktywności synaptycznej na cienkich dendrytach

9. Komórki piramidalne powinny być zdolne do wykrywania zbiegów zdarzeń na cienkich dendrytach , nawet w przypadku neuronu z tysiącami synaps . Hawkins zakłada okno czasowe (zakładające odpalanie zakodowane w czasie), które jest niezbędne, aby jego teoria pozostała realna.

Wyuczone reprezentacje przesuwają się w dół hierarchii korowej wraz ze szkoleniem

10. Hawkins zakłada, na przykład, że jeśli dolny poziom skroniowy (IT) nauczył się sekwencji, to ostatecznie komórki w V4 również nauczą się tej sekwencji.

„Nazwiska komórek” istnieją we wszystkich regionach kory

11. Hawkins przewiduje, że "nazwij komórki" będzie znajdować się we wszystkich obszarach kory.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki

Opinie