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人造神经网络学习人类语言

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  安娜贝尔(ANNABELL)是一个人工认知建筑模型,完全由内部连接的人造神经组成,能够使用人类语言学习沟通。开始沟通时,它处于白板般的“心灵”状态,通过与人类对话者的沟通发生变化。

  意大利萨萨里大学和英国普利茅斯大学的研究人员合作开发了一个认知模型,由两百万个内部连接的人造神经组成,能够从心灵白板状态开始,学习使用人类语言进行沟通。这个模型被命名为安娜贝尔(全称为,用于语言学习而开发的有适应行为的人造神经网络)。这项研究点亮了构成语言发展的神经进程这方面的研究前程。

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  我们的大脑真神奇,它是怎么发展出那些执行复杂认知功能的能力的?我们怎么会有语言,怎么判定因果?这是我们经常会忍不住问自己的问题。到目前为止,就算是科学家,也不能给我们一个满意的回答。我们知道,人类大脑有一千亿个神经元,它们用电信号的方式实现通讯。我们已知神经之间有电讯号的传送,知道电讯号的产生机构。我们也有了一些试验性的技术,比如说功能性的磁共振成图技术,帮助我们了解,当我们卷入不同的认知行为时,大脑的哪些部分会活跃起来。但是,就某个单一的神经如何工作的学问,我们所知还甚少。

  我们可能会认为大脑在类似电脑的情形下工作。北京PK10正规投注网站:毕竟,电脑也是通过电讯号来工作的。事实上,从1960年代开始,很多研究人员就已经在“大脑类似电脑”这一理念的基础上开展研究工作,研究大脑的学习和信息处理机制。电脑通过人类程序员开发的程序工作。在这些程序里,有电脑必须遵守的编码规则,否则它们就不能很好地处理信息,执行给定的任务。然而,没有什么迹象显示在我们的大脑里也存在这样的程序。直到今天,研究人员都相信我们的大脑有能力仅靠与环境的互动,就能凭借先天就有的极少的知识开发出高级的认知技能。安娜贝尔模型的产生就是为了确认这一观点。

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  安娜贝尔没有提前编程好的语言知识。她的学习仅仅依靠与人类对话员的沟通。它有两个基本的机制,植入在生物大脑里,一个是突触塑性指数,一个是神经闸。突触塑性指数是一种能够在两个神经之间进行联系的能力,当两个神经经常同步或接近同步活动时,它能提高大脑的效率。这个机制服务于学习能力和长期记忆。神经闸机制以某些神经的性能为基础建立,这些神经被称为双稳定神经,能被来自其他神经的信号控制开关。处于开放状态时,双稳定神经就能把大脑的一部分信号传输给另一部分;处于关闭状态时,就阻塞信号的通过。安娜贝尔模型有能力学习,因为突触塑性指数控制神经闸的信号开合,因此也就能控制不同区域的信息流通。

  这个认知模型的数据库里有1500个负责输入的句子,500个负责输出的句子,包括名词、动词、形容词、副词和其他词类,以确保它有能力跟人类沟通时对答如流。

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