Войти
Нейронные вычисления - это гипотетическая обработка информации, выполняемая сетями из нейронов. Нейронные вычисления связаны с философской традицией, известной как Вычислительная теория разума, также называемая вычислительной техникой, которая выдвигает 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». Существует три основных направления вычислительной техники, включая классицизм, коннекционизм и вычислительную нейробиологию. Все три ветви согласны с тем, что познание - это вычисление, однако они расходятся во мнениях относительно того, 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. Сторонники коннекционизма полагаются на поведенческие данные 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 предлагалось два типа вычислений, связанных с нейронной активностью - цифровой и аналоговый, при этом 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 нейронные пики можно рассматривать как дискретные единицы или цифры, такие как 0 или 1 - нейрон либо запускает потенциал действия, либо не. Соответственно, последовательности 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 изучать, например, путем построения моделей нейронных вычислений.
Существует научный журнал, посвященный этой теме, Нейронные вычисления.
Искусственные нейронные сети ( ИНС) - это подполе области исследований машинное обучение. Работа над ИНС в некоторой степени была вдохновлена знаниями о нейронных вычислениях.
