技術

受人類大腦啟發(fā) 研究團隊設計出尖峰神經網絡

蓋世汽車劉麗婷 2023-06-02 18:48

蓋世汽車訊我們都想要一個具有超強記憶力、超高運算力和聰明才智的大腦，但如何設計這樣的大腦呢？真正的大腦由約800億個神經元組成，這些神經元通過數以萬計的突觸形式的連接相互協調，但人腦沒有像標準筆記本電腦那樣的中央處理器。

相反，許多計算是并行運行的，并且會比較結果。雖然人腦的運行原理還沒有完全理解，但使用現有的數學算法可以將深度學習原理改造成更像人腦的系統(tǒng)。這種受大腦啟發(fā)的計算范式——尖峰神經網絡（SNN）——提供了一種計算架構，與使用光學和電子元件的系統(tǒng)的潛在優(yōu)勢非常吻合。

在SNN中，信息以尖峰或動作電位的形式處理，即真實神經元放電時發(fā)生的電脈沖。這兩種形式的一個關鍵特性是使用異步處理，這意味著尖峰在出現時會被及時處理，而不是像傳統(tǒng)神經網絡那樣被批量處理。因此SNN能夠對其輸入的變化做出快速反應，并比傳統(tǒng)神經網絡更有效地執(zhí)行某些類型的計算。

SNN還能夠實現在傳統(tǒng)神經網絡中難以或不可能實現的某些類型的神經計算，例如時間處理和脈沖時間依賴可塑性（STDP），其中STDP是赫布型學習（Hebbian learning）的一種形式，允許神經元根據尖峰脈沖的時間改變突觸連接。（赫布學習被概括為“一起放電的神經元連接在一起”，適用于模擬大腦學習能力可塑性的數學）。

來源：蓋世汽車

作者：劉麗婷

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