Операция узнавания - векторное преобразование в нейронных сетях




Долговременная память связана с работой нейронов, удерживающих следы стимуляции неограниченно долгое время. Такими нейронами являются гностические единицы (Конорски, 1967). При действии внешнего стимула прежде всего возникает перцептивный вызванный потенциал, измеряющий различие между стимулом и фоном. За ним следует негативность рассогласования, измеряющая различие между следами кратковременной памяти для стандартного и девиантного стимулов. Аналогичным образом возникает вызванный потенциал долговременной памяти, измеряющий разницу между ее следами. Принцип векторного кодирования позволяет перейти от вычисления перцептивных различий к вычислению различий между следами кратковременной и долговременной памяти, представляя вызванный потенциал в виде комбинации трех абсолютных величин векторных разностей: векторов возбуждения предетекторов, векторов следов кратковременной, а также долговременной памяти. C этой точки зрения негативность рассогласования определяется абсолютными величинами разностей не только векторов кратковременной, но и долговременной памяти, сохраняющей следы стандартного и девиантного стимулов. Это подтверждается при исследовании негативности рассогласования в отношении заменяемых в эксперименте гласных, следы которых удерживаются в долговременной памяти (Naatanen, 1992).

Восприятие сложного стимула связано с переходом от комбинации возбуждений нейронов-предетекторов к избирательной активации определяющей это восприятие специфической гностической единицы. Такая активация является результатом скалярного умножения двух векторов: вектора возбуждения предетекторов и вектора синаптических весов гностической единицы. Вектор возбуждения предетекторов определяется действующим в данный момент стимулом. Синаптические веса разных гностических единиц формируются в ходе научения. Вектор возбуждения действует параллельно на целую популяцию гностических единиц, реализуя в каждой из них скалярное произведение вектора возбуждения на вектор весов синаптических контактов. Максимальная реакция возникает в той гностической единице, вектор синаптических весов которой совпадает с действующим вектором возбуждения.


В ходе приобретения жизненного опыта происходит формирование новых гностических единиц, и таким образом расширяется круг воспринимаемых объектов. Накопление следов долговременной памяти в первом приближении можно представить как появление новых гностических единиц, фиксирующих отдельные события. Оформление этих единиц заключается в том, что не полностью дифференцированная нервная клетка под влиянием нового вектора возбуждения приобретает веса синаптических связей, равные пресинаптическим возбуждениям, представляющим собой компоненты действующего вектора возбуждения. Таким образом, не полностью дифференцированный нейрон становится полностью дифференцированным. Приобретенный этим нейроном вектор синаптических весов делает его потенциально настроенным на определенный вектор возбуждения. Поскольку последний определяется действующим стимулом, то и гностическая единица становится избирательно настроенной на этот стимул. Такой стимул «находит» соответствующую ему гностическую единицу среди множества других. Это достигается тем, что скалярное произведение вектора возбуждения и вектора синаптических весов достигает максимума именно в этой гностической единице.


Ошибки в узнавании стимула появляются в тех случаях, когда синаптические веса другой гностической единицы оказываются близкими к действующему вектору возбуждения. Трудности в узнавании объекта возникают в результате того, что вектор возбуждения не оказывает действия на релевантную гностическую единицу. Оптимизировать узнавание объекта можно путем сканирования поля гностических единиц «прожектором» внутреннего внимания.


ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. 14. ПСИХОЛОГИЯ. 2009. № 3

Е. Н. Соколов

Очерки по психофизиологии сознания




Также читайте:

 
Поиск по сайту

Популярные темы

Новые тесты

Это интересно
2010-2017 Psyhodic.ru
Все замечания, пожелания и предложения присылайте на admin@psyhodic.ru