Neurons that fire together wire together — Donald O. Hebb
小时候你们应该听大人说过:“脑子不用会生锈”,教导我们要多思考多练习。后来我们真的发现需要肌肉记忆的运动如篮球、高尔夫,所谓的“球感”,正应验了赫布理论那句老话:“Neurons that fire together wire together”。我们的那些神经元似乎越是频繁地连接,越是有“存在感”。甚至在训练足够多的次数后,神经元的连接如此强烈,以至于产生了条件反射。
另一方面我们的神经元可以训练并适应不同的任务,其可塑性惊人。当今所谓的神经网络不过皮毛。
今天聊的脉冲神经网络(SNN),只是弥补了神经网络中的一处不足。我们在之前的post提到过Hinton老爷子对未来神经网络的展望,其中一个重点就是目前神经网络的时间线(尺度)太少了 。
开始之前,先简单回顾一下神经网络的发展。
感知机(perceptron),是神经元间的直连感知:
其中白色较亮的点是被激活(更兴奋)的神经元。
对于多层感知机,只是层数变多了,依旧是直连加反向传播:
轮到现在流行的CNN, 只是比感知机多了卷积层:
到目前为止可以发现,所有连接权重的更新速度是一样的。即所有神经元的连接,在某个时间点的兴奋度低,但在下一个时间点的兴奋度可能很高!(因为反向传播才不管这么多),细想,不符合那句老话:“Neurons that fire together wire together”。此刻兴奋的神经元在下一时刻应该惯性地也比较兴奋才对。
这就引出了脉冲神经网络(SNN)的想法,神经元兴奋度不应该是一瞬间更新的,而是慢慢衰减的,衰减的过程中有机会向更深的网络激活兴奋区,最后,激活的兴奋区才是最后的预测判别结果:
事实上,David认为脉冲神经网络(SNN)更是对目前神经网络时间尺度单一的不满。一些神经科学家已经指出,
加入David9的星球群,获得通行密码 , 阅读全文