大脑的设计与计算原理被揭示

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科技日报讯(记者马波)近日,由钱卓教授领导的中美联合团队发现大脑中存在着统一的计算原理,该原理不仅使我们能识别出一顿年夜饭的各种菜肴,还赋予计算机所缺乏的抽象思维能力,比如亲朋好友欢聚一堂的美好记忆以及理解过年的概念。

2015年10月,钱卓教授在《神经科学趋势》上发表《大脑联结论》理论,首次提出大脑的设计与计算原理是基于2的次方数的排列组合数学逻辑。

近日,钱卓教授和他的同事在《系统神经科学前沿》发表了在多种动物的七个不同脑区中系统性的验证文章,他们认为作为一个基本原理,《大脑联结论》应该适用于各种不同的神经环路,所以选择了七个不同脑区进行了测试,验证了这些脑区的神经元活动均符合《大脑联结论》的6大预言。

研究还表明,这些神经编码集似乎是在大脑发育过程中先天配置的,后天学习对其影响有限。另外,大脑的神经化学调节型细胞,如位于奖赏环路的多巴胺神经细胞的计算逻辑相对比较简单,更类似于二值制,如判辨事物的好与坏、高兴或忧郁、感兴趣或不感兴趣。

大脑的计算原理使人类不仅能够识别出五花八门的舰船,而且还能聚类产生出军舰、商船、游艇等抽象概念。从论文2016年11月15日验证文章发表至今,阅读人次已超过11万。大脑原理的发现,为研发类脑计算机和新一代人工智能提供了理论框架基础。

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责任编辑: 闫月

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