Об интеллекте - On Intelligence

Об интеллекте
OnInt.png
Передняя крышка
АвторДжефф Хокинс & Сандра Блейксли
СтранаСоединенные Штаты
Языканглийский
ПредметПсихология
ИздательTimes Книги
Дата публикации
2004
Тип СМИМягкая обложка
Страницы272
ISBN0-8050-7456-2
OCLC55510125
612.8/2 22
Класс LCQP376 .H294 2004 г.

Об интеллекте: как новое понимание мозга приведет к созданию действительно интеллектуальных машин это книга 2004 года[1] к Palm Pilot -изобретатель Джефф Хокинс с Нью-Йорк Таймс научный писатель Сандра Блейксли. Книга объясняет Хокинса структура прогнозирования памяти теория мозг и описывает некоторые из его последствий.

Контур

Хокинс описывает книгу следующим образом:

Книга начинается с некоторой предыстории того, почему предыдущие попытки понять интеллект и построить интеллектуальные машины потерпели неудачу. Затем я представляю и развиваю основную идею теории, которую я называю структурой прогнозирования памяти. В главе 6 я подробно описываю, как физический мозг реализует модель прогнозирования памяти - другими словами, как мозг на самом деле работает. Затем я обсуждаю социальные и другие последствия теории, что для многих читателей может оказаться наиболее заставляющим задуматься разделом. Книга заканчивается обсуждением интеллектуальных машин - как мы можем их построить и каким будет будущее. (стр. 5)

Личная история

Первая глава представляет собой краткую историю интереса Хокинса к нейробиологии в сравнении с историей исследований искусственного интеллекта. Хокинс использует историю своего неудавшегося обращения в Массачусетский Институт Технологий чтобы проиллюстрировать конфликт идей. Хокинс считал (и якобы продолжает верить) создание настоящего искусственного интеллекта возможно только с интеллектуальным прогрессом в области нейробиологии. Хокинс пишет, что научный истеблишмент (символизируемый Массачусетским технологическим институтом) исторически отвергал актуальность нейробиологии для искусственного интеллекта. В самом деле, некоторые исследователи искусственного интеллекта «гордятся игнорированием нейробиологии» (стр. 12).

Хокинс - инженер-электрик по образованию, нейробиолог - по склонности. Он использовал концепции электротехники, а также исследования нейробиологии, чтобы сформулировать свою концепцию. В частности, Хокинс рассматривает распространение нервных импульсов в наших нервная система как проблема кодирования, в частности, предсказание будущего Государственный аппарат, в принципе похож на прямая связь исправляющий государственные машины.

Теория

Основная статья: Фреймворк прогнозирования памяти

Основная идея Хокинса состоит в том, что мозг - это механизм для предсказания будущего, в частности, иерархические области мозга предсказывают свои будущие входные последовательности. Возможно, не всегда в далеком будущем, но достаточно далеко, чтобы иметь реальную пользу для организма. Таким образом, мозг - это кормить вперед иерархическая государственная машина со специальными свойствами, которые позволяют учиться.

В Государственный аппарат фактически контролирует поведение организма. Поскольку это кормить вперед конечный автомат, машина реагирует на будущие события, предсказанные на основе прошлых данных.

Иерархия способна запоминать часто наблюдаемые последовательности (Когнитивные модули ) паттернов и развития инвариантных представлений. Более высокие уровни корковой иерархии предсказывают будущее в более длительной временной шкале или в более широком диапазоне сенсорных входов. Более низкие уровни интерпретируют или контролируют ограниченные области опыта, сенсорные или эффекторные системы. Соединения из состояний более высокого уровня предрасполагают некоторые выбранные переходы в конечных автоматах более низкого уровня.

Hebbian обучение является частью структуры, в которой процесс обучения физически изменяет нейроны и связи по мере того, как происходит обучение.

Вернон Маунткасл формулировка кортикальный столб является основным элементом в структуре. Хокинс уделяет особое внимание роли взаимосвязей от одноранговых столбцов и активации столбцов в целом. Он строго подразумевает, что столбец - это физическое представление коры головного мозга состояния в конечном автомате.

Как инженер, любая конкретная неспособность найти естественное возникновение какого-либо процесса в его структуре не означает сбой в структуре прогнозирования памяти. как таковой, но просто сигнализирует о том, что естественный процесс выполнил функциональную декомпозицию Хокинса другим, неожиданным образом, поскольку мотивация Хокинса заключается в создании интеллектуальных машины. Например, для целей его структуры нервные импульсы могут быть взяты для формирования временной последовательности (но фазовое кодирование может быть возможной реализацией такой последовательности; эти детали несущественны для структуры).

Предсказания теории структуры предсказания памяти

Его предсказания использовать зрительная система в качестве прототипа для некоторых примерных прогнозов, таких как прогнозы 2, 8, 10 и 11. В других прогнозах упоминается слуховая система (Прогнозы 1, 3, 4 и 7).

  • Приложение из 11 проверяемых прогнозов:

Повышенная нервная активность в ожидании сенсорного события

1. Во всех областях кора, Хокинс (2004) предсказывает, что «мы должны найти предвосхищающие клетки", клетки, которые срабатывают в ожидании сенсорного мероприятие.

Примечание: по состоянию на 2005 г. зеркальные нейроны было замечено, чтобы стрелять перед ожидаемое событие.[2]

Пространственно конкретное предсказание

2. В первичной сенсорной кора, Хокинс предсказывает, например, что «мы должны найти предвосхищающие клетки в или около V1, в точном месте в поле зрения (сцене) ». Экспериментально установлено, например, после отображения углового положения некоторых объектов в поле зрения, будет взаимно однозначное соответствие ячеек в сцены с угловыми положениями этих объектов. Хокинс предсказывает, что, когда особенности визуальной сцены известны в памяти, предвосхищающие клетки должны срабатывать перед фактические объекты видны в сцене.

Прогноз должен перестать распространяться в кортикальном столбе на уровнях 2 и 3.

3. На уровнях 2 и 3 предсказательная активность (нейронная активация) должна перестать распространяться на определенные клетки, что соответствует определенному предсказанию. Хокинс не исключает опережающих клеток в слоях 4 и 5.

«Именные клетки» на уровнях 2 и 3 должны предпочтительно соединяться с клетками слоя 6 коры головного мозга.

4. Выученные последовательности запусков представляют собой представление постоянные во времени инварианты. Хокинс называет клетки, которые активируются в этой последовательности, «именованными клетками». Хокинс предполагает, что эти ячейки имени находятся в слое 2, физически примыкающем к слою 1. Хокинс не исключает существования клеток слоя 3 с дендритами в слое 1, которые могут работать как ячейки имени.

«Ячейки имени» должны оставаться включенными во время выученной последовательности.

5. По определению постоянный во времени инвариант будет активен во время выученной последовательности. Хокинс утверждает, что эти клетки будут оставаться активными в течение изученной последовательности, даже если остальная часть кортикального столбца находится в состоянии сдвига. Поскольку мы не знаем кодировку последовательности, мы еще не знаем определение НА или же активный; Хокинс предполагает, что схема включения может быть такой же простой, как одновременное И (т.е. ячейки имени одновременно «загораются») в массиве ячеек имени.

Видеть Нейронный ансамбль # Кодирование за бабушка нейроны которые выполняют эту функцию.

«Ячейки исключений» должны оставаться ВЫКЛЮЧЕННЫМИ во время выученной последовательности.

6. Новое предсказание Хокинса состоит в том, что определенные клетки тормозятся во время выученной последовательности. Класс ячеек в слоях 2 и 3 НЕ должен срабатывать во время изученной последовательности, аксоны этих "ячеек исключения" должны срабатывать только если местное предсказание не оправдывается. Это предотвращает наводнение мозга обычными ощущениями, оставляя только исключения для постобработки.

"Ячейки исключения" должны распространять непредвиденные события

7. Если происходит необычное событие (выученная последовательность терпит неудачу), «ячейки исключения» должны сработать, распространяясь вверх по корковой иерархии к гиппокамп, хранилище новых воспоминаний.

«Ага! Клетки» должны вызывать прогностическую активность

8. Хокинс предсказывает каскад предсказаний, когда происходит распознавание, которые распространяются вниз по кортикальному столбу (с каждым саккада из глаз над заученной сценой, например).

Пирамидные клетки должны обнаруживать совпадения синаптической активности на тонких дендритах.

9. Пирамидные клетки должен быть способен обнаруживать совпадающие события на тонком дендриты, даже для нейрон с тысячами синапсы. Хокинс устанавливает временное окно (предполагающее закодированную во времени стрельбу), которое необходимо для его теория чтобы оставаться жизнеспособным.

Выученные репрезентации перемещаются вниз по корковой иерархии с обучением.

10. Хокинс утверждает, например, что если нижневисочный (IT) слой изучил последовательность, то в конечном итоге клетки в V4 также узнают последовательность.

«Именные клетки» существуют во всех областях коры головного мозга.

11. Хокинс предсказывает, что «именные клетки» будут обнаружены во всех областях коры.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хокинс, Джефф (2004). Об интеллекте (1-е изд.). Times Books. стр.272. ISBN  978-0805074567.
  2. ^ Фогасси, Леонардо; Феррари, Пьер Франческо; Gesierich, Benno; Роцци, Стефано; Херси, Фабиан; Риццолатти, Джакомо (29 апреля 2005 г.). «Теменная доля: от организации действия к пониманию намерения» (PDF). Наука. 308 (5722): 662–667. Bibcode:2005Наука ... 308..662F. Дои:10.1126 / science.1106138. PMID  15860620. Получено 2006-11-18.

внешняя ссылка

  • Официальный веб-сайт
  • Джордж, Дилип; Хокинс, Джефф. «Иерархическая байесовская модель инвариантного распознавания образов в зрительной коре». CiteSeerX  10.1.1.132.6744. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  • Страница исследования Саулюса Гаралевичюса - Исследовательские документы и программы, представляющие экспериментальные результаты с байесовскими моделями структуры прогнозирования памяти
  • Проект Неокортекс - Проект с открытым исходным кодом для моделирования Memory-Prediction Framework

Отзывы