全脑建模:受生物启发的认知架构
1. 全脑建模的挑战与简化模型
在当前计算能力下,计算单个神经元的特定空间几何结构等是不可能的。因此,使用霍奇金 - 赫胥黎(Hodgkin–Huxley)类型的神经元模型在细胞水平上对人类大脑进行建模同样复杂。于是,人们提出了细胞水平建模的简化形式:
- 二维神经元模型 :它是四维霍奇金 - 赫胥黎细胞膜方程的简化形式。
- 脉冲神经元模型 :如积分发放模型(integrate-and-fire model)和脉冲响应模型(spike response model)。
- 格罗斯伯格(Grossberg)的分流网络方程 :这是继霍奇金 - 赫胥黎细胞膜方程之后的另一种神经元模型的网络变体形式。
这些简化模型面临的关键挑战在于,它们在生物学上的合理性,包括与大脑特定区域细胞膜方程的解剖数据的匹配程度、参数以及参数值的选择和设置。而且,将这些模型扩展到全脑水平仍然很复杂。
2. 全脑建模的当前方法:认知架构层面
为了对整个大脑进行建模,当前最常用的方法是采用更高的认知层面,即系统或认知层面。下面将介绍六种不同类型的认知架构,它们可用于在系统和认知层面上对整个大脑进行建模。
2.1 集成认知架构概述
集成认知架构可以定义为一个单一的系统,它能够产生所有方面的行为,并且在各种领域和知识库中保持一致。这个系统由许多模块(或组件)共同工作以产生行为,这些模块包含知识表示、用于存储内容的记忆以及利用和获取知识的过程。
集成认知架构常
超级会员免费看
订阅专栏 解锁全文
907

被折叠的 条评论
为什么被折叠?



