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神经网络与高级思维2007(3)|论文资源库

神经网络与高级思维2007(3)
作者:未知 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2008-6-23

3、 创造

 

生物在与周围环境发生相互作用时,不可避免的会对周围的环境造成一定的影响,无论是主动的还是被动的,这些对环境的影响最终都是为了促使生物以更好的适应周围的环境。遵循优胜劣汰的法则,好的影响将会被保留继承下去,如搭窝、建巢、获取食物等等,而坏的影响会增加生物生存的风险。

神经网络在认知事物后,事物的表象往往不是特定对应着某一个具体事物,而是对应着在一个模糊的范围内所含阔的一类事物。例如,我们认知的苹果,泛指各种各样的苹果,甚至还包括那些嫁接出来的长的象其他水果的苹果等等。在我们依据苹果的表象勾勒出一个具体的苹果时,这个苹果将肯定不会与客观世界中的任何一个苹果相同,因为没有两样东西是绝对相同的。产生一个客观世界不存在的事物,就是创造,其过程就是创造的过程。

生物神经网络中事物的表象往往穿插交错在一起,它们以链路最省的方式构成。任何神经链路上的合并都可以说是事物的某一特征在某一层次上的概括,所以表象可以以不同的内涵层次来拆分成各种各样的属性单元(元素),而任何神经链路上的分支都可以说是事物的某一特征在某一层次上的副本,使得这些属性单元也能够隶属于别的表象或是说用于构建(表达)别的表象,当若干种属性单元在某一时刻都处于激活状态时,就等同于一种表象被激活,无论这个表象是否对应着客观世界中的事物,如果没有对应关系那就是一个较高形式的创造过程。

创造的几种主要的表达形式:联想、推理、顿悟

a、 联想

当一个事物的表象被激活时,也就是说该表象所包含的若干属性单元(元素)同时有效时,我们的注意力焦点就集中在这个表象上,如果对该表象的处理(内或外反馈)使的表象被否决时,也就是说由于一些属性单元的失效(或被抑制,或处于高阻),导致该表象无法成立的时候,剩余的属性单元或许可以构成另一种事物的表象,或许还需要结合那些被激活了的新的属性(或是由外界事物具有的新的属性所激活,或是因降低了对一些属性的抑制所导致的激活)。

b、 推理

联想是一种去激活与事物表象相关联的其他表象的过程,主观上是一种横向扩展的过程,那么纵向过程就是由于一个或若干个事物表象被激活,从而导致另一个表象也被激活的过程,即推理过程,其中的任何一个表象的确立(激活)都会通过反馈过程加以验证。推理与联想在神经网络结构上十分的相似,功能上也基本相同,只是在主观认识上,联想更强调相关性或是相似性,而推理则强调的是次序性或层次性。

c、  顿悟

当我们思考一件事情时,或设计一件东西的时候,常常会遇到百思不得其解的情况发生,但有时,在某个偶然的事件影响下,我们会突然明白或能够解决这些问题,这就是顿悟现象。

事物的表象是由若干个神经网络属性单元所构成的,我们说的“问题”在大脑中也是一种表象,是一种经反馈过程没有验证通过的特殊的表象,这个表象的属性单元可能包括具体的事物表象、抽象的事物表象、逻辑关系、公理、定律等等内容,但这些属性同时有效时,问题的表象并不能通过内外反馈的验证。作为一个急切需要解决的“问题”,“问题”的表象被反复的激活(深思熟虑反复思考),在一个偶然机会,一个别的事件表象被激活,或是因为此事件的某个属性单元弥补了“问题”表象的一个重要的空缺;或是因为此事件“问题”表象中的某个关键的属性单元被抑制失效,“问题”表象得以完善并能够通过反馈验证,这就是顿悟。

四、  神经网络的相关问题

 

人在成长过程中,他的学习过程就是构建相应神经网络结构的过程,随着认知程度的增加,网络结构也日趋复杂,对刺激的反应过程也随之复杂化,当复杂到无法预测时,主观上就会认为反应过程是自发产生的,这是人的一种错觉。

幼年,人脑神经网络的建立过程需要大量的空闲神经元,基本雏形确定后,剩余的空闲神经元会损失大半,这样才能够给网络的发展腾出空间。余留下来的空闲神经元或是成为新建神经链路中的一部分而被确定下来;或是被用于临时搭建的某些链路;或是作为备用存在于网络的空隙当中。

青少年,神经网络属于高速建立阶段,这个阶段的神经网络可塑性极强,主要是因为针对事物的认知,即是以机械性记忆为主,对事物认知的量及内容是抽象逻辑思维建立的基础及倾向,随着量的增加抽象概括的能力会逐渐增强。

中青年,事物的认知量及逻辑思维能力的配比达到了最佳程度,不光有一套较好的能与外界交互的神经网络系统,而且神经网络还保留有发展的余地,即还保留有一定的可塑性。

中年,无论是抽象事物还是具体事物,认知量已基本确定,网络的结构已日趋复杂化,在一些局部,需要修改的或是新建的神经链路对空闲神经元的需求也已日趋紧张,使得我们的认知速度逐渐减慢。

老年,在许多的神经网络区域,空闲的神经元已开始满足不了认知的需求,另外因为无法认知新的事物,对外界的反应能力也开始下降,连带的相关神经区域得不到激活,神经链路的健壮性开始下降,以至于一些神经链路解体,伴随的就是认知量的下降,即健忘等等现象,并且成为一种恶性循环发展下去……。

五、  后记

为了能清楚的阐述它的运行机制,同时也是为了验证这套理论,根据前面所提到的神经元的结构功能及组网方式,我通过计算机软件设计了虚拟的神经网络系统,2000年软件完成了调试,并得到了很好实验结果。

参考文献

      1     《现代科学育儿答疑》(0-3岁)人民教育出版社1999年第1版

      2     陈守良等,《人类生物学》,北京大学出版社,2001年12月

      3     陈阅增等(1997).《普通生物学》.北京:高等教育出版社

      4     苏珊·格林菲尔德,《人脑之谜》 杨雄里 等译

      5     陈宜张 《分子神经生物学》 人民军医出版社 1997年2月

      6     伊·普里戈金、伊·斯

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