科学家训练一台电脑像人类一样学习

一个研究人员团队创建了一个可以随时间连接的设备,并教导它与压力闪光。

在目前着名的实验中,俄罗斯生理学家Ivan Pavlov教导了他的狗将食物与铃声的声音联系起来,所以狗当听到声音时会开始流口水。这是“联想学习”的演示:我们的经历和记忆如何导致无关的想法随着时间的推移在大脑中被挂钩。

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现在,西北大学和香港大学的一组研究人员开发了一种可以以相同的方式学习的设备,模仿人类大脑.科学家们说,这种技术比传统计算机更节能,甚至在某些部件出现故障时还能继续平稳运行。

大脑具有将神经元连接在一起并使用称为神经递质的化学品之间传递信息的突触。加强两个神经元之间的联系导致内存的创造。

灵感来自这个过程,该团队开发了“突触晶体管”,一种可以捕获离子的有机电化学装置。离子表现得像神经递质,并捕获它们允许晶体管“记住”以前的活动。此过程允许设备随时间形成连接。

突触晶体管阵列©西北大学
突触晶体管阵列©西北大学

该团队调节设备以将光与压力相关联。首先,它们脉冲LED灯泡,该器件用其光传感器拾取,它们立即沿着向其压力传感器施加压力。经过几个训练循环之后,电路形成了光和压力之间的显着关联。它开始产生与闪光闪光的压力相对应的信号。

“虽然现代计算机出现突出,人类大脑在一些复杂和非结构化的任务中可以轻松地优于它,如模式识别,电机控制和多思考集成,”说Jonathan博士Rivnay西北大学生物医学工程助理教授,研究了这项研究的高级作者。

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“这要归功于突触的可塑性,它是大脑计算能力的基本组成部分。这些突触使大脑以高度并行、容错和高效的方式工作。”

读者问答:当你做记忆时,你的大脑会发生什么?

问:Keith Walker,Lincoln

记忆由脑细胞网络之间的连接强度改变,特别是在每个颞叶(耳朵附近大脑的一部分)中发现的海马。

关键的记忆相关过程是“长期兴收”,这是指一个神经元对另一个神经元影响的强烈变化。认为像记录一样令人诱人的记录,永久地蚀刻成脑细胞的模式,但更准确地将其视为一种创造性的过程。

在回忆期间,重新制定脑活动的早期脑活动模式 - 一种脆弱的过程,使得有足够的空间进行错误和编辑。

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