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日志

补充

已有 718 次阅读2011-8-18 22:34 |个人分类:智能科学

下面的一些东西,我本想将它们修改后补充到我的拟人智能的实现中去的,现在不了,今后再说。

最终智能机器人或人类会采取何种方法获得各种认知能力,这里我无法给出明确的答复,我的讨论只是给出它们如何获得认知能力的一种方法及可能,但它们不一定采取这种方法,只是如果它们通过其它方式方法无法获得认知能力的情况下,通过这种方式方法必然会获得这种认知能力。

一、海马相关中枢与皮质中枢的对应性

对于皮质中枢中被选为主注意对象的记忆柱,为什么海马相关中枢对应的成为主注意对象的记忆柱易化的刚好是皮质中枢被选择出来的记忆柱,而不是其它的记忆柱。在海马相关中枢选择出对应的记忆柱作为主注意对象,这个是自然产生的,容易理解,但这个对象为什么刚好易化皮质中枢的那个被选择出来的记忆柱呢?

这个问题,用软件编程容易实现,对人来说不是那么简单。以前我认为是遗传的原因,即然神经系统的纤维联系有如此严格的对应性,为什么海马相关中枢的神经与皮质中枢的神经不会刚好有这样的联系呢?似乎也能解释,但总让我觉得对人来说解释力不够。

今天再提供一种解释。即这种联系可以通过学习获得,不需要这种严格的纤维联系。这是因为对于小儿来说,其记忆柱之间的兴奋性记忆联系不够,其神经兴奋的转移较慢,主注意对象选择的记忆柱的兴奋强度应相对较强。当外界刺激引起皮质中枢兴奋,选择出主注意对象,在海马相关中枢选择出来的主注意对象强烈兴奋传出兴奋到皮质,与皮质兴奋的记忆柱建立记忆联系,而与主注意对象建立的兴奋性记忆联系最强。在刺激不断发生,联系不断加强的情况下,这种对应性也不断强化,最终形成了前文所述的关系。要通过学习形成这种关系,需要有几种条件,即1、对应性联系应存在,即使是弥散的,不是这种精确的关系。2、早期的神经兴奋主要是感觉性的,即主要是感觉引起。3、神经兴奋的转移速度应不快(否则记忆联系便不是这种对应性)。

可看出通过学习获得的这种对应性,只是相对的对应性。只是海马相关中枢的记忆柱对皮质对应的记忆柱易化能力远强于其它的记忆柱。

当然不知道人的是否是这样的,但不管怎样,我感觉这种学习的解释更自然,更有说服力。

二、刺激成为主注意目的对象

1、刺激足够强可引起习惯性兴奋。

2、当一刺激在感觉中枢引起足够易化兴奋时(这一兴奋,无法成为主注意对象但能引起其它中枢的习惯性兴奋),它会对应的易化或习惯性兴奋预期计算中枢奖惩预期中枢的记忆柱产生奖惩预期,然后这一奖惩预期的值会与主注意目的对象的动力值进行比较。如大,对这一刺激对象的注意便会成为主注意目的,或虽然小,这一刺激会习惯性易化兴奋这一刺激相关的神经通路(包括皮层与状态中枢的与之建立有较强兴奋性记忆联系的,包括对传入刺激的注意的相关神经通路),从而影响主注意目的中枢的动力预期及注意这一刺激的动力预期,当对这一刺激短时的注意最终并不会影响现在正在进行的主注意目的的完成,也不会带来大的后果时,对这一短时刺激的注意的动力便会大于现有的主注意目的对象的动力预期,主注意目的对象便会发生转变

当这一刺激的力大于注意目的的动力时我们是如何注意的呢。1首先这一刺激带有刺激源的空间信息(因为对任一刺激,我们要正确注意都必须有其空间信息,表示刺激空间信息的记忆柱必然会被学习选择,而习惯化。)2刺激的空间信息会与注意行为建立记忆联系,这种记忆联系包括它们能引起大脑兴奋的各个中枢(状态中枢奖惩预期中枢等)。3这一刺激在奖惩预期中枢及状态中枢所对应兴奋的少量记忆成为主注意目的对象时会回忆,从而通过己有的记忆联系,回忆起注意相关的状态中枢的记忆柱,对这些记忆柱的注意成为主注意目的。

3、主注意对象如何成为主注意目的对象:

主注意对象对应兴奋奖惩预期中枢的记忆柱,兴奋的奖惩预期中枢的记忆柱对应兴奋状态中枢的记忆柱。状态中枢被预期中枢兴奋的记忆柱与主注意对象兴奋的记忆柱之间建立起兴奋性记忆联系。

主注意对象的动力预期大于主注意目的对象的动力,与主注意对象相对应的预期中枢及状态中枢的记忆柱成为主注意目的对象,再回忆起有记忆联系的状态中枢的记忆柱成为主注意目的对象,并根据兴奋的强弱分配注意力。

一没能成为主注意对象的刺激要成为主注意目的,必须它或与它相似的刺激曾成为过主注意目的对象并建立过记忆联系。

三、推理及高级认知的补充

1、推理是简单的问题。短期记忆、模糊兴奋、注意在其中发挥重要的作用。

我们记忆了规则。只需要注意与规则相符的特点,分配注意力就会完成推理回忆。

比如某人喜欢用空间标示进行推理。

比如AB高,BC高,那么AC高。

以上关系,某人喜用空间位置来标记。他是这样想像标记的:A位于想像空间的左上角,B位于右上角。C位于下方。在记忆、认知描述的过程中,ABC分别被想像放置于相应空间,建立了短期的记忆联系,成为亚主注意目的,同时,前后两次“高”的描述被注意,也成为亚主注意目的。在这种情况下进行状态回忆,习惯性回忆起左上空间的对象大于空间下方的对象,从而完成推理(对以前记忆的回忆)。

有这样的规则记忆:空间左上的对象大于右上方对象,右上角对象大于空间下方的对象,则空间左上对象大于空间下方对象。再注意到两个大时。只需要注意相似的条件,便能完成推理。也就是说,注意三个空间位置,两个大于关系,便能完成推理。

2、在什么情况下(条件下)进行普通回忆,在什么情况下进行想像,在什么情况下进行推理……,都是奖惩学习并习惯化的结果。模糊兴奋、规则记忆、注意在诱发回忆、想像、推理(也包括其它各种个性的思想、行为)的发生过程中发挥着重要的作用。“什么情况下(条件下)”情况与条件需要我们感知注意到这些情况与条件,在这些“情况与条件”存在与我们以前记忆的“情况与条件”相似的“部件”的情况下,我们会注意这些部件或与这些部件相关的对象,然后,我们就会以这些相似的部件为基础进行规则回忆,从而直接或间接启动回忆、想像、推理(或其它各种个性的思想、行为)过程。

也就是说,个性的思想、行为是长期奖惩学习的结果,与奖惩学习时的环境(人文、自然等)及自身的奖惩系统、神经系统的反应性等密切相关。

3、想像是种特殊的回忆。完善的想像能力是学习的结果。在某一环境状态下进行想像能带来奖赏,今后在这一环境状态下,进行类似的相似便可能成为目的,最终可能习惯化。普通性回忆与想像性回忆,注意力的分配不同,这种分配能力是奖惩学习选择的结果。在某些情况下进行普通性回忆能完成任务,而某些其它情况下进行想像性回忆能完成任务,然后被奖惩选择。比如,某人在某些环境与机体状态(包括神经内分泌)下,喜欢进行某些类型的想像(习惯性经验)。在环境与他的机体又处于相似的状态下,他会感知到这些状态,使神经系统处于相似的兴奋状态,从而产生状态性回忆兴奋,使与实现那些类型想像相应的神经通路的兴奋成为主注意目的(主注意目的的产生,及对神经系统的影响,我在前面已述)。

四、对一个图形对象的注意

我在拟人智能的实现中的模糊识别这一节中,指出“当智能软件注意一个对象时,首先将这个图形按一定标准进行转化……”。现在的问题,智能软件如何或为何将那个图形作为一个对象,同时智能软件为何按那个标准对图形进行转化?难道直接通过编程设计?当然可以。但凭直觉我觉得不妥,而在基础编程的基础上,通过学习应更能让智能软件的注意适应环境刺激。

如何编程学习呢?可先通过编程获得一些基本的功能,然后通过奖惩学习获得更高级的注意能力。

通过编程使:

1、 对象的边缘线条的刺激强度(在视觉中枢)大于其它的传入刺激。按“一定标准”(能产生)注意一个对象,比按其它能产生的方式注意这个对象所获得的刺激强。

2、 至少早期智能软件对一个对象的注意应是不稳定的,也就是说在注意这个对象一小段时间后,注意发生飘移,其后果有多种,如使对象的刺激更清晰或更模糊,或注意对象发生偏移,先注意的是局部,偏移后是整体……。这种注意的不稳定使智能软件能容易的产生我们所需要的刺激或标准。

以上的基本功能保证了:对象的图形更易成为主注意对象,从而更易成为中介奖赏刺激。“清晰”的图像对视觉中枢的刺激相对于“模糊”的刺激,更强,能产生的中介奖赏刺激也更强。按“一定标准”注意这个对象,相对于其它标准获得更强的刺激(或其它规律很难产生),也就获得更强的中介奖赏刺激。

注意一个对象的轮廓有利于我们区分对象,有利于我们的实践。而按“这一标准”注意对象也有利于我们的实践,并且我们能学习获得通过清晰的注意一个对象的能力和按“这一标准”注意的方法,并习惯化。

这样通过奖惩学习……。

当然早期的学习阶段,智能软件的视觉中枢应受到抑制,不能随便发生习惯性兴奋也是非常重要的。

早期,不能稳定的注意一个图形对象,需要搜寻,在搜寻的过程中,会在一定的条件下获得更强的刺激(这些条件就是上述的),追求这些条件便易成为注意一个对象的目的,并最终习惯化。

五、习惯性兴奋

成人的神经系统是一个习惯性兴奋的统一体,是遗传与环境的影响下,通过长期的奖惩学习选择形成并不断充实或改变的。包括习惯性的刺激反应、习惯性的认知(包括注意、推理、想像等等)、习惯性的行为。表现为不同个性的人(这里的个性即包括心理学的个性,同时也包括内分泌及各脏器的个性特点,这见我的个性与保健这篇文章)。

下面的都是假说,没有确实的证据。

早期,神经的兴奋能力应受到抑制,这种抑制的好处是:1、皮质与状态中枢建立起对应的关系。(见相关文章)2、皮质的兴奋被高度选择,强化也有高度选择,有利于逐渐与环境相适应习惯系统。也有利于中介奖惩刺激的形成(抑制有利于主注意对象的充分兴奋,否则兴奋能迅速发生转移)。3、对早期大量的突触的消失也应有影响。4、当神经通路之间的兴奋关系与环境相适应后,再兴奋能力增强或习惯化显然更有利于人的生存。否则(指一开始兴奋能力就强)会干扰适应的兴奋关系的选择。

所以在婴儿期,神经的兴奋能力应受到抑制。

对各种认知现象,我们既要从遗传的角度考虑,也要从环境适应、奖惩学习、习惯化方面来考虑。

比如我们对一个相对熟悉对象的快速回忆,这一回忆就是一个按规则习惯性回忆的过程。回忆的时间受到了我们的注意记忆习惯、回忆习惯,社会文化对回忆时间的容忍度及社会文化对回忆描述内容的选择情况及回忆策略(学习获得的)等共同决定。比如我们定计划时对一动物的快速回忆。我们一般会快速回忆这一对象给我们印象最深且与计划相关的有关的代表性的内容,以在我们“容忍”的时间内完成计划。

当对一个相对熟悉的对象的图形快速回忆时,会进行一小段时间,在这段时间内,会在这段时间内由回忆的这个对象的不断改变的图形不断的易化其它中枢(目的记忆的特点往往使一个对象的不同图形成为一个整体与其它对象建立记忆联系),如能引起习惯性兴奋,便能发生,这个习惯性兴奋的情况由易化情况及这个中枢的神经通路之间的兴奋能力共同决定,表现在脑电上,应是各中枢的脑电可有一定的差别。

六、记忆与回忆

记忆的意义主要在于回忆。

突触兴奋后就会产生记忆,也就是说只要记忆柱或记忆柱群兴奋并传出兴奋就会产生记忆。兴奋、记忆在所有的大脑中枢都能发生。所有的记忆都以主注意对象为意识标记,主注意对象在皮质只能是感觉中枢的记忆柱群。

我们或智能软件如何记忆、回忆呢?。这里讨论的是相对宏观的记忆与回忆。

记忆可在感觉中枢、额页、状态中枢发生,回忆也同样,这里讨论的主要是曾经成为主注意对象的对象的记忆、回忆问题?,对一对象如何记忆与回忆是在遗传(或编程)的基础上奖惩学习的结果。

两刺激之间的记忆联系更多的是:

1、 先后刺激对象之间的记忆联系。

2、 刺激对象与主注意目的对象之间的记忆联系。

3、 刺激对象与亚主注意目的对象之间的记忆联系。

先后兴奋的记忆柱群之间的记忆联系(相关论述见我的相关文章在智能软件的编写中也有)。同时兴奋的记忆柱群之间的联系比较容易,我在这里就不详述了。

考虑刺激之间的记忆联系,我们必须同时讨论大脑皮质与状态中枢的记忆情况。

先后刺激的联系。

在同一个目的下且刺激转换较快的情况下,先后刺激一般类似于先后兴奋的记忆柱群之间的记忆联系。而如果它们作为不同的注意目的对象时,在状态中枢的记忆与同时记忆的相似。

同时刺激的联系。对于同时刺激,一般是一个是主注意对象,另一个是亚主注意对象。或作为同一个主注意对象进行注意。

当主注意目的发生转换时,前一个主注意对象如果动力预期达到一定程度,在新的主注意目的下,它会成亚主注意目的。前后主注意目的进行转换时。在完成或实现前一主注意目的的过程中,会对后一主注意目的对象进行动力预期,两个主注意目的对象会有在状态中枢会有强的记忆联系产生。主注意目的在转换时,前一注意目的对象也存在动力预期,前与后主注意目的对象建立有记忆联系,这样一般情况下它可能成为亚主注意目的。

关于主注意目的对象与亚主注意目的对象及主注意对象等在状态中枢的记忆联系看我相关的文章。(智能软件的编写)

智能软件学习的早期或婴儿学习的早期,它们的感觉中枢的兴奋(不光感觉中枢,各个中枢都应受到抑制。)应受到抑制,一般刺激不会引起它们的一定强度的兴奋,其兴奋主要是主注意对象的兴奋。这样有利于通过先天的编程及奖惩学习选择来选择记忆,而尽量使一些无关的刺激不建立习惯性记忆联系。这样有利于我们对传入信息的选择。否则我们很难通过中介奖惩刺激来开始早期的学习。同时这样也有利于皮质中枢与状态中枢建立对应的记忆联系(这见我相关的文章,是假说,证据是不足的)。

下面讨论在遗传(或编程影响下)直接形成的与环境相适应的记忆、回忆策略。

为了便于回忆或使回忆更有利于任务的完成,通过长期的奖惩学习,在日常学习工作中,我们会根据具体情况按一定规则对记忆进行规类(这是奖惩学习的结果。)比如通过时间归类,使记忆内容与表征时间的对象建立记忆联系。回忆时,我们也按一定规则进行回忆,这样的回忆是经过学习证明有效的(有探索学习、文化学习、学校学习等)回忆方式。

主注意目的对象建立的记忆联系广泛。如前或后主注意目的对象、主注意对象,在主注意目的实现过程中主注意目的对象都与当时的主注意对象建立较强的记忆联系。因而我们更容易回忆起曾经成为主注意目的对象的对象。

在目的完成过程中,与主注意目的对象建立的记忆联系的强弱与主注意对象的奖惩预期的强弱密切相关。由于与目的对象建立强的记忆联系的往往是奖惩预期强的对象,因而以曾成为主注意目的对象的对象进行回忆,回忆的一般是那些有一定“意义”的对象。因而通过曾成为主注意目的对象的对象的回忆往往是那些对我们有较强关系的对象。这就保证那些对我们有用的信息总能被我们回忆,同时回忆有些与其它对象建立的记忆联系较窄而本身又有意义的对象也易通过上述通过目的对象的回忆而直接回忆。

如以时间进行回忆,首先会是与时间建立有强的记忆联系的过程或对象,而标志时间的对象与其它对象建立记忆联系时,更能与主注意目的对象建立记忆联系。这些一般是能带来较强奖惩预期的对象,然后通过对与这一目的对象建立有记忆联系对象的回忆,而完成回忆。这样就保证了那些有“意义”的对象能被优先回忆。

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