8、自适应共振理论及相关技术概述

自适应共振理论及相关技术概述

1. 自适应共振理论与精神障碍

自适应共振理论（Adaptive Resonance Theory，ART）在研究大脑的学习、认知等过程中发挥着重要作用。在大脑的运行机制中，存在着手臂运动指令与视网膜视觉反馈的协调，以及“是什么（What）”和“在哪里（Where）”这两条皮质处理流内部及之间的过程协调。当模型过程出现特定故障时，会产生类似于自闭症临床症状的形式化症状。

1.1 精神障碍与稳态可塑性

正常运行的自主智能系统需要互补系统达到适当的平衡。当这种平衡被打破时，人类可能会患上精神障碍。关于人类精神障碍（如自闭症和精神分裂症）的科学文献，更多是基于轶事而非参数化研究，因此不足以作为构建模型的基础。然而，基于数十年心理学和神经生物学实验的庞大数据库所建立的正常心理行为实时模型，为理解异常行为的机制提供了见解。

互补系统中控制正常行为的过程失衡，会产生与精神障碍惊人相似的模型症状。例如：
- 将ART警惕参数设置得过高，会导致出现类似于自闭症患者的症状，如学习过于具体的类别，难以关注任务的意义。
- 模型杏仁核的唤醒不足，会导致对社会意义不敏感，还会引发强烈的情绪爆发，并产生减少事件复杂性和意外性的应对策略。
- 模型小脑受损，会导致适应性定时学习出现缺陷，从而在社交方面产生一系列问题。

在人类和机器人中，如何让基于生物的自主系统在不可预测的世界中发现并维持自身的最佳运行参数，仍然是一个有待解决的问题。Chandler和Grossberg在2012年朝着解决这个稳态可塑性问题迈出了第一步。

1.2 机器意识的探讨

早期的ART预测表