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认知中的联结主义模型

1990
  • David Rumelhart
  • James McClelland
  • Geoffrey Hinton
研究实验室专注于认知心理学中的联结主义模型。

(图片仅供参考)

连接主义模型,也称为并行分布式处理(PDP)或人工神经网络,将认知过程表示为许多称为节点的简单互连处理单元之间的交互。知识并非存储在显式的位置,而是分布在这些单元之间的连接权重中。学习是通过调整这些权重来实现的,通常使用反向传播等算法,从而实现模式识别和函数逼近。

连接主义模型是作为一种受大脑启发而提出的,作为符号模型的替代方案。一个典型的连接主义网络由多层节点组成:输入层、一个或多个隐藏层以及输出层。节点之间的每个连接都有一个数值权重,该权重可以是兴奋性的,也可以是抑制性的。当一个模式呈现给输入层时,激活信号会沿着网络传播,并根据每个节点的权重和激活函数进行调整,最终在输出层产生相应的模式。

The key novelty is the learning process. In supervised learning, the network’s output is compared to a target output, and the difference (error) is used to modify the connection weights throughout the network. The backpropagation algorithm is a common method for efficiently calculating these weight adjustments. This process allows the network to gradually ‘learn’ complex mappings from inputs to outputs without being programmed with explicit rules. This approach excels at tasks involving noisy data and pattern recognition, such as object recognition or learning the past tense of English verbs, which are challenging for purely symbolic systems.

UNESCO Nomenclature: 6105
– Experimental psychology

类型

抽象系统

中断

Revolutionary

用法

广泛使用

前体

  • 弗兰克·罗森布拉特的感知器模型
  • Hebbian learning theory (‘cells that fire together, wire together’)
  • 诺伯特·维纳早期的控制论研究
  • McCulloch-Pitts神经元模型

应用程序

专利:

NA

潜在创新理念

  • 模拟大脑处理过程以提高能源效率的神经形态计算芯片
  • 利用人工智能技术,通过医学扫描识别疾病的诊断工具
  • 能够学习艺术风格的生成式艺术和音乐系统
  • 基于面部表情的实时情感分析在交互系统中的应用
  • 通过学习网络模式来检测新型威胁的自适应网络安全系统
  • 预测分子相互作用的个性化药物发现平台
  • 用于气候建模的人工智能,能够学习复杂的环境相互作用
  • autonomous robotic systems that learn 发动机 skills through trial and error
  • 高度个性化的内容推荐引擎
  • brain-computer interfaces that learn to interpret neural signals for prosthetic control
Related to: connectionism, neural networks, parallel distributed processing, PDP, backpropagation, machine learning, cognitive modeling, artificial intelligence, nodes, weights.

历史背景

1950
1990
1990
1941
1986
1990
2000

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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