Элементы теории биологических анализаторов - Позин Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
Пример возможной нейронной структуры, пригодной для хронологического запоминания. Па рис. 151 приведена условная нейронная схема, выполняющая запоминание поступающего на нее пространственно-частотного описания. Для простоты рассмотрен одпомернмй случай. Основным нейроном этой сети является нейрон, М. На нем имеется один модифицируемый синапс SM. Нейрон Мк в момент времени ?г (рис. 151) возбуждается и начинает отвечать. Предположим, что вес синапса S„ быстро возрастает до значения, нри котором ответ нейрона сравняется с сигналом Ак. Тогда возбуждается элемент совпадения R, который прекращает возбуждение через синапс S„ (за счет пресинаптического торможения). Таким образом, нейрон Мк запоминает соответствующий коэффициент Ак, точно также нейрон Мк+г запоминает коэффициент Ак+i (сигнал fb таким образом, играет роль «кондиционирующего»). В дальнейшем для воспроизведения следа достаточно возбудить.
J) Известно [260], что из проекционных зон в НКТ идут кортикофугаль-пые волокна, организованные строго ретинотопически. Это позволяет считать НКТ местом, где, возможно, визуализируется гипотеза.
12 II. В. Позин и др.
иейрон 1 (дающий «единичный сигнал» на все нейроны Mi), чтобы данная сеть выдала на КИЭ запомненный зрительный образ (в виде пространственно-частотного описания).
Нужно иметь в виду, что в следующий момент времени на данную структуру больше пельзя подводить новые Ai} чтобы не стереть старый след. Должна быть обесценена некоторая «коммутация». Сделано это может быть по-разному. Например, возможно наличие некоторого нейрона-счетчика (па рис. 151а обозначен
S,<St<S3<...
. > -Модифицируемый синапс - Возбуждающий синапс __о - Торнозный синапс ___. - Синапс типа „ Запрет ”
J ис. 151а. Примеры возможных нейронных структур д,т запоминания в хронологической памяти. М^ — нейрон для запоминания коэффициента А^, Л — элемент совпадения, 1 — нейрон, генерирующий единичный сигнал при воспроизведении, п — «пейроп-водитоль ритма», N — счетчик «нремонп», t: — момент прихода кондиционирующего сигнала.
как*/У),гкоторый накапливает единичные импульсы от некоторого нейрона-«водителя ритма» (п) и выдает сигнал, пропорциональный числу прошедших тактов. Нейроны II имеют разные пороги возбуждения, закономерно возрастающие (на рис. 151а каждый нижний ^нейрон имеет несколько больший порог, чем верхний). В такой сети последовательно «открываются» для записи следов разные нейронные структуры.
Рабочая память. В хронологическую память заносятся все следы, соответствующие осмотренным ранее объектам. Однако для узнавания использовать такую намять неудобно. Во-первых, следы записаны в пей не систематически, а в случайном порядке. Во-вторых, там есть очень «редкие» следы, не попадающие ии в один из известных классов.
Сличение
1 ис, 1510. Примеры возможных нейронных структур дли запоминания в рабочей памяти.
— нейрон для запоминания коэффициента И - элемент совпадения, 1 — нейрон, генерирующий единичный сигнал при воспроизведении, п — «нейрон-водитель ритма*, 4V — считчик «времени», К$-- кондиционирующий сигнал из левого полушарии» 2 — элемент, вычисляющий корреляцию следа и нового описания.
Рабочая память меньше но объему, чем хронологическая и в ней хранятся следы только тех объектов, которые встречались не один раз и которые зачем-то нужны для организации поведения. Возможно, что данный отдел памяти заполняется по мере того, как соответствующий объект становится знакомым, т. е. когда в левом полушарии для него выделяется некоторый класс и формируется некоторый кодовый сигнал. После этого происходит кодирование
новых следов типа «класс — место», когда кодовый сигнал из левого полушария определяет вполне определенную область в долговременной памяти правого полушария. Тогда в ото место заносятся с КИЭ соответствующие описания. Таким образом, рабочая память упорядочена но классам.
Пример возможной нейронной структуры, пригодной для запоминания, сличения и воспроизведения. 11а рис. 1516 приведена условная нейронная схема, лежащая в основе предполагаемой рабочей памяти. Эта схема лишь немного отличается от схемы на рис. 151а. Здесь «кондиционирующим» сигналом, приводящим к росту веса синапсов <SM является К\ — кодовый сигнал из лево-хо полушария о классе объекта.
При сличении текущего описания с имеющимися реализациями класса нейроны 2 (рис. 1516) дают ответ, пропорциональный числу совпадающих коэффициентов А{. Если организовать между этими нейронами взаимное торможение, то выделится нейрон, соответствующий паиболее близкой реализации к входному изображению. Тогда реализация воспроизводится на КИЭ (визуализируется) с помощью нейрона 7. Это означает выдвижение визуальной гипотезы.
Даппая сеть обладает интересной особенностью — на вход может поступить набор коэффициентов, соответствующих части некоторого объекта, а воспроизведена будет целостная гипотеза.
Для того, чтобы иметь возможность записи новых реализаций на новые нейронные структуры рабочей памяти, снова должна существовать некоторая нейронная коммутация, сходная с той, которая приведена на рис. 151а.
