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自适应共振理论:大脑如何学会有意识地参与、学习 和识别不断变化的世界
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自适应共振理论:大脑如何学会有意识地参与、学习
和识别不断变化的世界
Adaptive Resonance Theory: How a brain learns to
consciously attend, learn, and recognize a changing world
Stephen Grossberg
Center for Adaptive Systems, Graduate Program in Cognitive and Neural Systems,
Boston University, 677 Beacon Street, Boston, MA 02215, United States
Center for Computational Neuroscience and Neural Technology, and Department of
Mathematics, Boston University, 677 Beacon Street, Boston, MA 02215, United States
(translated by Zang jie)
摘要:自适应共振理论或 ART 是一种认知和神经理论,涉及大脑如何自主学习在不断变化的世界中对物体和事件进行分类、识别和预测。本文回顾了 ART的经典和最新发展,并综合了概念、原理、机制、架构以及它们帮助解释和预测的跨学科数据库。该评论表明,ART 是目前可用的最高度发达的认知和神经理论,具有最广泛的解释和预测范围。ART 预测能力的核心是它能够针对不断变化的世界进行快速、增量和稳定的无监督和有监督学习。ART 指定了无监督和有监督学习过程中意识、学习、期望、注意力、共鸣和同步过程之间的机械联系。ART 为层流皮层电路等不同主题提供了功能和机械解释;不变的对象和环境要点学习和识别;原型、表面和边界注意;伽马和贝塔振荡;内嗅网格细胞和海马位置细胞的学习;计算内嗅-海马系统的同源空间和时间机制;自闭症和内侧颞叶健忘症期间的警惕性下降;以自适应时间方式将注意力集中在有价值的对象上的认知-情感互动; item-order-rank 工作记忆和学习列表块,用于规划和控制语言、空间和运动信息的序列;受未来语境影响的有意识的言语感知;源隔离期间噪声中的听觉流;和说话人归一化。功能描述的大脑区域包括视觉和听觉新皮层;特异性和非特异性丘脑核;颞下、顶叶、前额叶、内嗅、海马、海马旁、鼻周和运动皮质;前眼视野;补充眼场;杏仁核;基底神经节:小脑;和上丘。由于大脑的互补组织,ART 没有描述许多匹配和学习规律与 ART 不同的空间和运动行为。列出了工程和技术的 ART 算法,以及与其他类型模型的比较。
翻译原件:Adaptive Resonance Theory: How a brain learns to consciously attend, learn, and recognize a changing world
翻译稿件:自适应共振理论:大脑如何学会有意识地参与、学习和识别不断变化的世界
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