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大腦的設計與計算原理被揭示

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科技日報訊(記者馬波)近日,由錢卓教授領導的中美聯合團隊發現大腦中存在著統一的計算原理,該原理不僅使我們能識別出一頓年夜飯的各種菜肴,還賦予計算機所缺乏的抽象思維能力,比如親朋好友歡聚一堂的美好記憶以及理解過年的概念。

2015年10月,錢卓教授在《神經科學趨勢》上發表《大腦聯結論》理論,首次提出大腦的設計與計算原理是基于2的次方數的排列組合數學邏輯。

近日,錢卓教授和他的同事在《系統神經科學前沿》發表了在多種動物的七個不同腦區中系統性的驗證文章,他們認為作為一個基本原理,《大腦聯結論》應該適用于各種不同的神經環路,所以選擇了七個不同腦區進行了測試,驗證了這些腦區的神經元活動均符合《大腦聯結論》的6大預言。

研究還表明,這些神經編碼集似乎是在大腦發育過程中先天配置的,后天學習對其影響有限。另外,大腦的神經化學調節型細胞,如位于獎賞環路的多巴胺神經細胞的計算邏輯相對比較簡單,更類似于二值制,如判辨事物的好與壞、高興或憂郁、感興趣或不感興趣。

大腦的計算原理使人類不僅能夠識別出五花八門的艦船,而且還能聚類產生出軍艦、商船、游艇等抽象概念。從論文2016年11月15日驗證文章發表至今,閱讀人次已超過11萬。大腦原理的發現,為研發類腦計算機和新一代人工智能提供了理論框架基礎。

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責任編輯: 閆月

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