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中科院自動化研究所建立類腦條件反射計算模型

作者: 2021-02-07 11:17 來源:中國科學報
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  中科院自動化研究所類腦智能研究中心研究員曾毅團隊融合生物學、神經科學等學科在條件反射領域的已有成果,依據條件反射的神經基礎,即所涉腦區、神經環路、認知功能、神經元尺度的機理與計算機制,提出類腦經典條件反射脈沖神經網絡模型。相關研究成果發表于《交叉科學》。

  近40年來,研究者通過神經科學實驗與計算建模研究的融合,試圖揭示經典條件反射實驗的神經計算機制并將其應用于人工智能。然而,這些模型只能復現和解釋相對有限的經典條件反射實驗。

  曾毅團隊提出的模型將在條件反射領域達成共識的生物學研究結果整合到一個類腦脈沖神經網絡中。相較于其他計算模型,類腦經典條件反射模型可以復現神經科學中提出的15種經典條件反射實驗,并從計算角度給予合理解釋,有助于揭示生物體建立條件反射的神經機制。

  此外,該模型可以部署到機器人上,使機器人像生物體一樣表現出類腦經典條件反射行為。經實驗驗證,該模型可使機器人具備速度泛化的能力,即在導航任務中,在較低速度下,機器人通過條件反射習得運動軌跡;在較高速度下,不需要再次訓練即可完成導航任務。

  相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101980 

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