大脑对信息的处理
人类的大脑是如何处理信息的?

人类的大脑是如何处理信息的?人类的大脑是人类和其他生物中最为发达的一种。
它控制着人类的思考、行为和感知等各种复杂的功能。
但是,我们如何处理和储存大量的信息呢?让我们走近大脑,看看它是如何处理信息的。
一、感知信息的处理1. 接收信息:大脑通过我们的五官来接收周围的信息,例如声音、味道、视觉、触觉等。
每当我们接收到这些信息时,我们的大脑会集中处理信息并形成一个联合的知觉体验。
2. 过滤信息:在这个阶段,大脑会筛选掉一些不必要的信息,如噪音、杂音等。
这是一个非常灵巧的过程,大脑可以根据我们的需要来过滤信息。
3. 分析信息:大脑会将接收的信息分析,比如判断声音的来源,认知图像的内容等等。
二、储存信息的过程1. 短时记忆:大脑中有一个被称为短时记忆的区域,它可以临时地存储信息。
短时记忆是一种有限的资源,它通常只能存储几个数码或字母等有限信息。
2. 长时记忆:长时记忆是一种更为持久的存储方式,它使我们能够保存更多更复杂的信息。
它通过构建神经元之间的联系来存储信息。
长时记忆主要分为语言记忆、动作记忆、情感记忆等几类。
3. 记忆的过程:记忆过程是一种复杂的过程,它包含编码、存储和提取三个阶段。
编码指的是将信息转换为大脑可以存储和处理的方式;存储方面则是将信息储存到大脑中的神经细胞中;提取可以理解为是从存储的信息中读取数据。
三、处理多任务的能力1. 多任务处理的能力:人们有时被迫在多个任务之间切换,这就需要一个协调多任务处理能力的大脑。
最新的研究发现,大脑可以同时处理多个任务,同时能够灵活地根据任务的优先级进行调整。
2. 对语言信息的并行处理:人类大脑通过处理多种不同的语音信息,能够有效地在听到同时发生的信息时进行区分。
特别是在理解语言时,大脑可以实现对多个并行信息的处理。
3. 大脑的注意力机制:大脑的注意力机制可分为选择性注意力和分配性注意力。
选择性注意力可以帮助大脑在众多信息中筛选出需要处理的信息,而分配性注意力可以帮助大脑有效地分配资源,确保任务得到有效处理。
大脑对信息加工的三个过程普通心理学

大脑对信息加工的三个过程普通心理学大脑对信息加工的过程可真是个复杂又有趣的事情,咱们今天就来聊聊这个。
想象一下,你在街上走,突然听到有人叫你的名字。
哇,那一瞬间你的大脑就像启动了引擎,迅速反应。
这个过程分为几个阶段,第一步就是“感知”。
就是你接收到信息的瞬间。
声音传到耳朵,眼睛看到什么东西,鼻子嗅到的气味,都是这个阶段的工作。
你在超市里逛,突然看到那件心仪已久的外套,脑海里瞬间就冒出“哇,太好看了!”的感觉,这就是你的感知在起作用。
接下来呢,是“注意”的过程。
这时候你得把注意力集中到你认为重要的信息上。
比如你和朋友聊天,周围有很多人说话,但你的大脑就像个聚光灯,专注在朋友的声音上。
听着听着,你可能还会一边想着:“哎,今天的天气真不错。
”这样一来,大脑就像是在大海捞针,把最重要的信息捞出来,丢掉那些不必要的干扰。
你可能会发现,身边的世界瞬间安静下来,只剩下朋友的声音,这就是大脑的厉害之处。
咱们得谈谈“加工”的过程。
信息进入大脑后,它们得经过一些处理。
这个时候,大脑就像个超级计算机,开始分析、比较和整理。
比如,你在看一本书,书里讲的故事情节可能会让你想起自己的经历。
这种联想让你不仅仅是在读字,而是在用自己的经历去填充那些信息,让它们变得更加丰富多彩。
你甚至会忍不住笑出声来,因为故事中的某个情节让你想起了小时候的傻事,这就是大脑对信息的加工让它变得生动有趣。
大脑的这三个过程其实就像是一个完美的团队合作。
感知是第一步,让我们注意到周围的事物;注意让我们把焦点集中在最重要的事情上;加工则是把这些信息进行深入的思考和联想。
生活中,每时每刻都在发生这样的事情。
比如,早上你起床后,看到窗外的阳光,感知到它的明亮;然后,注意力集中在今天的计划上,想着要做什么;当你在咖啡店喝咖啡时,可能会想起朋友的笑脸,那一刻的快乐,就是大脑完美运作的结果。
所以,朋友们,下一次你在和人聊天,或者在思考某个问题时,别忘了,这一切都是大脑在默默工作。
将大脑处理记忆的过程与电脑类比

将大脑处理记忆的过程与电脑类比将大脑处理记忆的过程与电脑类比引言大脑是人类最为神奇的器官之一,它能够处理和存储庞大的信息。
而电脑作为人工智能的代表,也能够进行信息处理和存储。
本文将通过对比大脑与电脑的类比,详细介绍大脑处理记忆的过程。
一、输入阶段1.1 大脑中枢系统接收信息大脑中枢系统包括了感觉器官和神经元网络,类似于电脑中的输入设备。
当我们接收到外界刺激时,感觉器官会将这些刺激转化为神经信号,并传递给神经元网络。
1.2 电脑接收外部输入与大脑类似,电脑通过键盘、鼠标等外部设备接收用户的输入。
这些输入会被转化为计算机可以理解的信号,并传递给中央处理器(CPU)。
二、编码阶段2.1 大脑对信息进行编码和加工当神经信号到达大脑后,它们会被编码和加工以便更好地理解和处理。
这个过程类似于电脑中的数据编码和解码,电脑会将输入的数据转化为二进制代码,以便于计算机进行处理。
2.2 电脑对输入数据进行编码在电脑中,输入的信号会被转化为二进制代码,这些代码代表不同的字符或指令。
这样一来,计算机就能够更好地理解和处理这些数据。
三、存储阶段3.1 大脑将信息存储在神经元之间大脑通过神经元之间的连接来存储信息。
当大脑接收到新的信息时,它会将这些信息与已有的知识进行关联,并在神经元之间建立新的连接。
这种连接形成了记忆的基础。
3.2 电脑将数据存储在内存中类似地,电脑使用内存来存储数据。
当用户输入数据时,计算机会将这些数据保存在内存中,并分配一个地址以便于后续访问。
这样一来,计算机就可以随时读取和修改保存在内存中的数据。
四、检索阶段4.1 大脑通过神经网络检索记忆当我们试图回忆某个特定的记忆时,大脑会通过神经网络检索相关联的信息。
这个过程类似于电脑中的搜索操作,计算机会根据用户的指令在存储器中查找特定的数据。
4.2 电脑通过地址检索数据在电脑中,当用户需要访问特定的数据时,计算机会根据这些数据的地址在内存中进行检索。
通过读取相应的存储单元,计算机可以将所需的数据提取出来并显示给用户。
大脑如何处理信息

大脑如何处理信息大脑是人类最为神奇的器官之一,它负责处理和储存各种信息,使我们能够思考、感知和行动。
大脑的信息处理过程是一个复杂而精密的系统,涉及到神经元的活动、神经递质的传递以及不同脑区之间的协调。
本文将探讨大脑如何处理信息的过程和机制。
一、感知信息的处理感知是大脑处理信息的第一步。
当我们接收到外界的刺激时,感觉器官(如眼睛、耳朵、鼻子等)会将刺激转化为神经信号,并传递给大脑。
大脑的感觉皮层是信息处理的主要区域,它接收到的神经信号会被解码成我们能够理解的感知信息。
例如,当我们看到一只猫时,光线会刺激我们的视网膜,视网膜会将光信号转化为神经信号,并通过视神经传递给大脑的视觉皮层。
视觉皮层会解码这些神经信号,将它们转化为我们能够理解的图像和颜色。
这个过程是快速而自动的,我们很少意识到自己正在进行感知信息的处理。
二、认知信息的处理认知是大脑处理信息的高级阶段,它涉及到对感知信息的理解、分析和判断。
认知过程主要发生在大脑的皮层区域,特别是前额叶皮层和顶叶皮层。
当我们接收到感知信息后,大脑会将其与已有的知识和经验进行比较和匹配。
这个过程被称为模式识别,它使我们能够识别出物体、声音、味道等,并将它们与我们的记忆联系起来。
例如,当我们看到一只猫时,大脑会将这个图像与我们以往对猫的记忆进行比较,从而认知出这是一只猫。
认知还涉及到对信息的分析和判断。
大脑会将感知信息进行分解,提取出其中的关键特征,并进行逻辑推理和判断。
例如,当我们听到一段对话时,大脑会将语音信号转化为语义信息,并理解说话者的意图和观点。
三、记忆信息的处理记忆是大脑处理信息的重要环节,它使我们能够储存和回忆过去的经验和知识。
记忆过程主要发生在大脑的海马体和额叶皮层。
记忆分为短期记忆和长期记忆。
短期记忆是暂时储存信息的能力,它使我们能够在短时间内记住一些事物。
长期记忆是将信息永久储存的能力,它使我们能够回忆起过去的经历和知识。
记忆的形成和巩固是一个复杂的过程,涉及到神经元之间的连接和突触的强化。
人类大脑是如何进行信息处理的

人类大脑是如何进行信息处理的人类大脑是一个复杂而神秘的器官,它作为人体的控制中枢,承担着处理各种信息、协调身体功能以及产生思维和意识的重要任务。
虽然科学家们对大脑的理解仍然有限,但过去几十年来的研究已经揭示了人类大脑是如何进行信息处理的一些关键机制。
大脑信息处理的第一步是感知。
感知是指通过感官接收外界的刺激,并将其转化为可理解的神经信号。
人类的感官系统包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉等多个通道,每个通道都有相应的感受器负责接收特定类型的刺激。
比如,视觉通道由眼睛中的视网膜接收光信号,将其转化为神经冲动,并通过视觉皮层进行进一步处理。
接下来,大脑对感知到的信息进行整合和解释,这个过程称为认知。
认知过程包括注意力、记忆、思维、语言和决策等多个方面。
其中,注意力是指大脑选择性地关注某个刺激或任务,并将其加工为更高级别的信息。
例如,在一个嘈杂的环境中,人们能够集中注意力聆听特定的声音。
记忆是认知的关键组成部分,它涉及到记忆信息的获取、存储和检索等过程。
人类的记忆可以分为短期记忆和长期记忆。
短期记忆负责暂时保存我们正在进行的任务所需的信息,而长期记忆则是永久存储已经学习到的知识和经验,并在需要时进行检索。
通过记忆,大脑可以将过去的经验应用到当前的情境中,以指导行为和决策。
思维是指大脑对信息进行分析、推理和判断的过程。
人类的思维能力使我们能够处理复杂的问题、生成新的想法和解决难题。
在思维过程中,大脑通过将不同的概念和记忆连接起来,形成新的关联和理解。
语言是一种特殊的认知能力,它允许人类使用符号和语法来交流和表达思想。
语言处理涉及到多个大脑区域的协同工作,包括听觉皮层、语言中枢和运动皮层等。
当我们听到或阅读文字时,大脑会对其进行解析和理解,并通过运动皮层控制口语或书写来表达想法。
在信息处理的最后阶段,大脑需要进行决策和行动选择。
这涉及到对不同选择的评估和比较,并选择最佳的行动方案。
决策过程往往受到情绪、价值观和个体经验等因素的影响,而大脑的前额叶皮层在这个过程中发挥着重要的作用。
大脑如何处理信息

大脑如何处理信息大脑是人类身体中最为神奇复杂的器官之一,它承担着处理各种信息的重要任务。
大脑如何处理信息一直是神经科学领域的研究热点之一。
通过神经元之间的复杂连接和电化学信号传递,大脑能够高效地接收、处理和存储各种信息。
本文将从大脑信息处理的基本原理、信息加工的过程以及信息处理与认知功能之间的关系等方面展开探讨。
一、大脑信息处理的基本原理大脑信息处理的基本原理可以简单概括为接收、传递、处理和存储信息。
在大脑中,神经元是信息处理的基本单元。
神经元通过突触连接形成庞大的神经网络,信息在神经网络中传递。
当接收到外部刺激时,神经元会产生电化学信号,通过突触将信号传递给其他神经元,从而实现信息的传递和处理。
大脑中的神经元之间的连接关系和突触的强度决定了信息在神经网络中的传播路径和方式。
二、信息加工的过程大脑处理信息的过程可以分为感知、注意、记忆、思维和决策等多个阶段。
在感知阶段,大脑接收外界的感觉信息,如视觉、听觉、触觉等,将这些信息转化为神经元的电化学信号。
在注意阶段,大脑会选择性地关注某些信息,忽略其他无关信息,以确保资源的有效利用。
在记忆阶段,大脑将重要的信息存储在长期记忆中,以便后续检索和利用。
在思维和决策阶段,大脑会对信息进行分析、综合和评估,最终做出相应的决策和行为。
三、信息处理与认知功能之间的关系信息处理是认知功能的基础,认知功能包括知觉、注意、记忆、思维、语言、情绪等多个方面。
大脑对信息的处理直接影响着认知功能的表现。
例如,大脑对感知信息的处理质量将影响到对外界环境的准确认知;对注意的控制能力将影响到认知资源的分配和利用效率;对记忆信息的存储和检索将影响到知识和经验的积累和应用;对思维和决策的加工将影响到问题解决和行为选择的质量等。
因此,了解大脑如何处理信息对于理解认知功能的实现机制具有重要意义。
总之,大脑如何处理信息是一个复杂而精彩的过程,它涉及到神经元之间的相互作用、神经网络的构建和信息加工的多个阶段。
人类大脑是如何处理信息的

人类大脑是如何处理信息的人类大脑是一个复杂而神奇的器官,它负责处理和储存大量的信息。
这包括来自我们的感官器官,如视觉、听觉、嗅觉和触觉等,以及我们通过学习和经验获得的认知和情感信息。
大脑中有数十亿个神经元,它们通过电化学信号的方式相互连接,在处理信息的过程中发挥着关键的作用。
信息处理在大脑中的过程可以分为输入、处理和输出三个主要阶段。
首先,当我们感知到来自外界的刺激时,比如看到一朵花或听到一段音乐,大脑会接收到这些感官输入。
这些感官输入经过感觉神经元传递到大脑的相应区域,例如,视觉输入进入大脑的视觉皮层和听觉输入进入听觉皮层。
在信息处理的第二阶段,大脑开始对输入信息进行解码和分析。
这涉及到许多不同的脑区,各自负责特定的功能。
例如,视觉皮层会将视觉信息分解为各种特征,比如形状、颜色和运动等。
这些特征在不同的脑区进行整合和解释,最终形成我们对所看到的物体的认知。
同时,大脑还会将不同感官的信息进行整合,以建立一个综合的感知和认知体验。
这被称为多感官整合,它使我们能够更好地理解和处理复杂的环境中的信息。
在信息处理的最后阶段,大脑通过激活相关的运动神经元,将处理过的信息转化为行动。
这涉及到执行各种动作,从简单的眨眼到复杂的运动序列,如跳舞或演奏乐器等。
这些运动的执行依赖于大脑中的运动皮层和运动学习的区域。
大脑如何处理信息的具体机制仍然是一个活跃的研究领域。
但有几个基本的原理和概念被认为是与信息处理密切相关的。
首先,大脑利用了神经元之间的连接和信号传递。
神经元通过突触将信息传递给其他神经元。
这些突触的连接构成了大脑的神经网络,网络的结构和连接方式在信息处理中起着重要作用。
其次,大脑也利用了分层的信息处理。
不同的脑区负责不同的处理阶段或特定功能。
这种层级结构允许大脑以高效和有序的方式处理信息。
此外,大脑还具有可塑性和适应性,这意味着它可以根据经验和学习进行调整和改变。
这种可塑性使大脑能够适应新的环境和任务,并不断优化信息处理的效率和准确性。
大脑如何处理信息

大脑如何处理信息大脑是人类思考、感知和记忆的核心器官,它以惊人的速度和精确度处理着大量的信息。
从感知到思考,大脑内部的信息处理过程是如何进行的呢?本文将带领你深入探索大脑是如何处理信息的奥秘。
神经元:信息传递的基本单位大脑是由数以亿计的神经元组成的。
神经元是大脑内部信息传递的基本单位,它们通过电化学信号将信息从一个地方传递到另一个地方。
神经元之间的连接形成了复杂的神经网络,这些网络在大脑内部形成了不同的区域和功能模块。
感知:从感官到大脑感知是大脑处理信息的第一步。
当我们看到一幅画、听到一首歌或者闻到一种气味时,感官器官会将外界的刺激转化为神经信号,并传递给大脑。
大脑的不同区域负责不同的感知任务,比如视觉信息会被传送到视觉皮层进行处理,听觉信息则会被传送到听觉皮层进行处理。
关注与过滤:集中注意力大脑处理信息时,会自动选择何时关注和何时过滤。
集中注意力可以提升对特定信息的处理效果,而过滤无关信息可以使大脑更高效地工作。
这种关注与过滤的选择是受到大脑内部神经网络的调控,特定区域的活动会影响其他区域的注意力分配和信息处理。
推理与思考:构建知识网络大脑不仅可以处理感知信息,还能进行推理和思考。
这种思维活动可以帮助我们理解、解决问题和做出决策。
推理和思考是通过大脑中多个区域的相互作用来实现的,它们建立在先前的知识和经验的基础上,形成一个个复杂的知识网络。
记忆:信息的延续和储存记忆是大脑处理信息的重要环节。
大脑通过不同的方式将信息编码成神经信号,并将其储存在神经网络中。
记忆分为短期记忆和长期记忆,短期记忆可以帮助我们在短时间内记住一些信息,而长期记忆则可以持久地储存和回忆各种知识和经验。
大脑如何处理信息是一个庞大而复杂的主题,本文只是对其中的一些方面进行了介绍。
从感知到思考,从注意力到记忆,大脑的信息处理过程是一个令人惊叹且充满神奇的过程。
探索大脑如何处理信息不仅可以增加我们对大脑工作原理的了解,还有助于提升我们的认知能力和学习效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大脑对信息的处理
一、我们对颜色的反应强于文字,那大脑是如何处理?
大脑处理文字信息比处理图像信息快。
右脑的五感包藏在右脑底部,可称为「本能的五感」,控制著自律神经与宇宙波动共振等,和潜意识有关。
右脑是将收到的讯息以图像处理,瞬间即可处理完毕,因此能够把大量的资讯一并处理(心算、速读等即为右脑处理资讯的表现方式)。
一般人右脑的五感都受到左脑理性的控制与压抑,因此很难发挥即有的潜在本能。
然而懂得活用右脑的人,听音就可以辨色,或者浮现图像、闻到味道等。
心理学家称这种情形为「共感」这就是右脑的潜能。
右脑是图像脑,侧重于处理随意的,想象的,直觉的以及多感观的影像。
右脑是通过图像进行思考的半球,所以能够将语言变成图像,不仅如此,右脑还能把数字变成图象,把气味变成图像。
右脑将看到,听到和想到的事物,全部转化为图像进行思考和记忆。
当右脑想记住什么内容时,都先把它们转化成图像摄入脑海,就像照相机一样,把内容在大脑中定格成一幅图。
用到时,脑海中的图像便浮现在眼前。
右脑照相记忆的速度远远大于左脑,这是由于处理信息时,左脑将信息进行词汇化处理,五感也要变成语言才能传达出去,所以花时间。
而右脑将信息以图像化处理,所以非常迅速,只要花几秒就可以。
由于右脑具有超高速信息输入的喜好,因此3分钟阅读完一本书,即所谓的“波动速读”影像阅读,更是把右脑的影像记忆功能发挥到了极致。
科学研究证明,大脑分为左半球和右半球。
左半球是管人的右边的一切活动的,一般左脑具有语言、概念、数字、分析、逻辑推理等功能;右半球是管人的左边的一切活动的,右脑具有音乐、绘画、空间几何、想像、综合等功能。
而左右脑的发育程度不同,隐含了你的很多特质和天赋的秘密:理解数学和语言的脑细胞集中在左半球;发挥情感、欣赏艺术的脑细胞集中在右半球。
右半脑发达的人在知觉和想像力方面有可能更强一些;而且知觉、空间感和把握全局的能力都有可能更强一些。
在各种动作上相对更敏捷一些。
右脑最重要的贡献是创造性思维。
右脑不拘泥于局部的分析,而是统观全局,以大胆猜测跳跃式地前进,达到直觉的结论。
在有些人身上,直觉思维甚至变成一种先知能力,使他们能预知未来的变化,事先做出重大决策。
左脑的记忆回路是低速记忆,而右脑的是高速记忆,左脑记忆是一种“劣根记忆”,右脑记忆则让人惊叹,它有“过目不忘”的本事处理简单的语言问题时人们左脑相对活跃;左脑发达的人处理事情比较有逻辑、条理。
左脑发达在社交场合比较活跃,善于判断各种关系和因果。
左脑发达善于统计,方向感强。
左脑发达善于组织。
左脑发达善于做技术类、抽象的工作(如电脑编程)。
视觉的脑机制:把研究感觉信息处理过程作为揭示脑的奥秘的突破口,其中以视觉系统的研究最为突出。
视网膜的光感受器水平:已克隆出视色素蛋白基因;光电换能过程的第二信使是cAMP(Ca2+),黑暗中,cAMP+Na+通道蛋白---〉Na通道开放,Na+持续内流(暗电流),光感受器细胞去极化;光照引起视色素分解,使视盘膜上的GTP结合蛋白分子火化,后者再激活PDE,迅速分解cAMP,引起Na+通道关闭,暗电流骤降,光感受器细胞膜超极化,这样光能——〉神经电信号视网膜这个两维的、多层次信息处理的最后结果,是经由视
网膜神经节细胞以动作电位脉冲调频的方式,传递给脑的。
二、大脑对复杂信息的处理
信息(人类信息)是由事物状况、媒介传递、人体感官接收、神经系统处理、状况反馈五个环节组成的系统存在。
其中,事物状况是指事物的存在方式、运动状态、性质和与其它事物的相互关系等等。
媒介传递是指光、电磁波、空气分子、神经通道等这些能够传递事物状况的介子。
人体感官是指眼睛、耳朵、鼻子、嘴和皮肤五种器官。
神经系统是指人体内的神经通道和神经中枢(大脑和脊髓)。
状况反馈是指人接收、处理事物状况后做出的反映。
信息不是实体,没有时间、空间、质量和能量概念,自己不能运动,它只能由一定的媒介来传递。
信息与事物有关,但信息不事物本身。
信息与接收终端的人体感官和大脑有关,也是构成意识的原材料,但信息也不是人和意识本身。
脑的复杂功能基础是突触:突触决定脑内信息的改变成为可能;突触的可塑性是脑功能复杂化的基础;神经元间的时空特性是脑内信息不断变化;兴奋和抑制使脑内信息出现分化和整合;
脑对信息的处理:主要研究为脑对视觉信息处理、学习与记忆、意识产生等
1、视觉见上面。
视觉信息处理机制是既平行又分级串行的信息处理机制,视系统组织
成不同的通路对视觉信息的不同侧面进行传递和处理。
2、学习与记忆:对学习的神经学机制研究主要是坎德尔对海兔的敏感化和经典条件反
射实验得到的。
学习与连接感觉神经细胞和产生保护性反射肌群活化的神经细胞之
间的突触加强有关,短期记忆与长期记忆均发生在突触部位。
LTP和LTD的调节。
3、意识:意识的本质是一种(主观)信息;是人体感官(眼、耳、鼻、舌、皮肤)接
收事物的状况,通过神经系统输送到人的大脑,然后由大脑细胞对其进行存储、记忆、识别、联想、比较、重组、构建和创造所形成的(主观)信息。
信息存储和记忆在
人的大脑中就是意识,表达出来还是信息。
意识形成后由大脑储存、记忆或发出指
令,支配人的一切生命活动,感知、认识客观外界,指导人们的实践活动,创造、
发明新的客观事物等等。
脑神经网络处理信息的特点: 1、分布存储与冗余性信息在神经网络中的存储是分布于大量的神经元之中,即一个事物的信息不只是对应于一个神经元的状态进行记忆,而是分散到很多神经元中进行记忆.2、并行处理神经元响应的速度为毫秒级.3、信息处理与存储合一人们从未发现大脑皮层中记忆和处理分别属于不同区域的情况,这是因为每个神经元都兼有信息处理和存储的功能.4、可塑性与自组织性在大脑中,神经元之间的突触连接,虽然其基本部分是先天就有的,即由遗传所决定的,但是大脑皮层的大部分突触连接是后天由环境的激励逐步形成的。
5、鲁棒性网络的高连接度意味着一定的误差和噪声不会使网络的性能恶化,即网络具有鲁棒性。
更高层次的脑信息处理机制,目前提出一些假设,主要有:
1、“主教细胞”假说:根据Hubel和Wiesel提出的分级假说(hierachical hypothesis),
就可以推导是否存在祖母细胞。
所存在的关键问题是(1)组合爆炸;(2) 信息的集成问题。
2、细胞群假设:由一群细胞的时空发放模式来反映刺激的类型。
问题是(1) 重叠灾
难(2) 难以表达“等级结构”(3)特征捆绑问题。
3、时空编码理论:动态细胞群。
1989年,. Gray & W. Singer等发现了视皮层神经元
活动的gamma(40Hz)同步振荡的研究结果,引起了神经科学界的极大关注。
1995
年,提出了时空编码理论,主要有以下内容:(1) 是建立在神经元脉冲发放的精细时间结构上的,与同步振荡不同的是,脉冲不是等间隔的振荡脉冲,脉冲的间隔也被用于编码信息(2) 神经元是作为脉冲时间一致性检测器来工作的,也就是说,一个神经
元自身的脉冲发放情况,由送入该元的输入脉冲在时间上的一致性来确定的,比如说接近同时到达的脉冲数超过一定阈值,则该元发放。
与传统神经网络的整合-放电单元不同,通过一致性检测单元传递的不是发放率,而是脉冲发放时间;(3) 通过局部的一致性检测,形成“动态细胞群”。
一致性检测是局部事件,动态细胞群则是系统级事件,是一群细胞通过脉冲发放时间临时链接到一起形成的,注意,并不要求这些细胞的脉冲发放是同步的,只要相关就可以了。
(4) 相关的关系是根据上下文(任务)形成的,细胞群可以根据上下文的变化进行快速地重组。
之所以称为时-空编码,“空”是指空间连接,是一种硬件的拓朴结构,就是神经元间的物理连接;“时”则是指在硬件结构上传递的时间模式,这种模式可以决定动态的连接结构,这种时间模式的产生与硬件连接有关,但时间变量提供了传递信息的巨大能力,结果是可以在同一硬件上形成许多不同的“动态结构”。
“动态细胞群”是编码信息的基本单位,是和任务有关的、以自涌方式形成的细胞的瞬时组合。
“动态细胞集群”假设可以有效地解决“重叠灾难”问题、捆绑问题、上下文关系表达问题。