文档介绍：人工智能软件的编写
程洪文
湖北省钟祥市第三人民医院 431900
chenghwn@
摘要:本文为编写人工智能软件提出了新的理论和方法。1、讨论了人工智能软件的一些主要结构、功能及编程方式,包括记忆柱、基本记忆柱群、原始记忆柱群、周围部分、核心部分。2、简要讨论了如何将顺序计算转化为并行计算。3、讨论了人工智能软件的基本功能、高级功能及它们是如何被实现的,包括并行存储、模糊兴奋、状态性兴奋、学忆柱、展示框、奖惩中枢、状态性兴奋、调节中枢
说明:为了论述方便,神经科学的许多词语在本文被我直接借用(如纤维、联络区等在本文都被直接使用,但它们都是虚拟的)。
计算机所具有的复制、修改、存储文件的功能是人工智能软件的编写基础。
人工智能软件的结构及各结构间的关系概述
人工智能软件可分为核心部分与周围部分,1、核心部分包括感觉、传出中枢的联络区及操作中枢(包括状态中枢、奖惩中枢、调节中枢,调节中枢又包括“动力”中枢、目的中枢、注意力分配中枢及其它的一些辅助中枢)。2、周围部分包括传入部分(包括感觉中枢及其它的一些结构)和传出部分(包括传出中枢及其它的一些结构)。
它们之间的大概关系是(这里只是简要说明,具体的说明见后面的内容):1、如图1,传入部分与相应的感觉中枢的联络区只是单方面的一一对应的纤维联系,信息只能从传入部分到相应的感觉中枢的联络区而不能反过来传递且这种信息的传递不需要记忆。传出部分与相应的传出中枢的联络区有单方面的一一对应的纤维联系,信息只能从传出中枢的联络区到相应的传出部分而不能反过来传递且这种信息的传递不需要记忆。2、核心部分的各个中枢之间只通过它们的联络区来交换信息,只有核心部分的各联络区在传递信息时才有记忆。它们之间的关系如图1和图2。
本文主要讨论核心部分的结构与功能。
各联络区由原始记忆柱群组成,原始记忆柱群由基本记忆柱群组成,基本记忆柱群由记忆柱组成。
操作中枢
的各联络区
另一种类型的传入刺激
一种类型的传入刺激
对应的又一感觉中枢
对应的感觉中枢
联络区1
联络区2
联络区3
操作中枢的控制部分
传出中枢
图1
状态中枢
注意力分配中枢
目的中枢
“动力”中枢
奖惩中枢
感觉、运动中枢
“先天的”奖惩刺激与奖惩中枢的联系是奖惩学忆内容能通过“先天”的奖惩刺激与奖惩中枢建立记忆联系而成为习得性的奖惩刺激。
“动力”中枢可将奖惩中枢的兴奋状态转化为“动力”值,而使“动力”中枢中表示“动力”值的中枢处于相应的兴奋状态的,并与对应的皮质中枢建立记忆联系。
如图感觉、运动中枢的记忆内容能与奖惩中枢、“动力”中枢、注意力分配中枢建立单向的记忆联系。
目的中枢根据各个目的所对应的“动力”值来确定主注意目的。下一级目的根据上一级目的来分配“动力”值。
注意力分配中枢主要根据注意目的来分配注意力。
具体说明见人工智能软件的操作中枢这一节。
图2
记忆柱、基本记忆柱群、原始记忆柱群
一、记忆柱的编写
我是以记忆柱来做为人工智能软件兴奋的基本单位的(记忆柱的结构及各结构的功能见图3)。记忆柱是一段可被复制的文件,每个记忆柱由n个recordnumBer(用RN来表示)组成,每个RN是一条记录,(配合专门的操作程序,可以使记忆柱的功能极其复杂。用记忆柱或记忆柱群即可以模拟神经元的功能也可以模拟皮质垂直柱的功能甚至可以模拟脏器的功能)。记忆柱之间通过传入、传出纤维进行兴奋联系。记忆柱被传入纤维易化到一定程度后兴奋,记忆柱兴奋后传入了兴奋冲动的传入纤维对记忆柱的易化兴奋能力增强并被记忆下来。那么如果两个记忆柱之间有纤维联系,在它们同时强烈兴奋后它们之间的兴奋能力便大为增强,只有同时兴奋且相互之间有纤维联系的记忆柱才能建立兴奋的记忆联系。兴奋了的记忆柱传出兴奋(顺序读取图3的第2区的记录所指向的RN)。
用专门的程序来读写记忆柱而实现记忆柱的兴奋、记忆、遗忘及传出兴奋等众多功能。记忆柱的任一个传入联系传入的兴奋都能在一段时间内易化记忆柱并被记忆下来,不同传入联系传入的兴奋能相加,当记忆柱被易化到一定程度后便可能被兴奋,然后通过传出联系传出兴奋,并被记忆下来。配合专门的程序,记忆柱的第一部分的记录,可对应反应不同的传入联系对记忆柱的兴奋及记忆柱对兴奋的记忆、遗忘的情况,这部分记录的一部分,记录的是时间,它们主要分别对应记录了不同传入联系最后一次兴奋的时间(根据需要也可包含其它一些内容),其余下的一部分记录分别为不同传入联系最后一次兴奋时的兴奋值。记忆柱的第二部分记录,分别记录了记忆柱的传出联系所对应的记忆柱的某一RN。记忆柱的第三部分记录了记忆柱在某一刻的易化、兴奋状态,包括这一刻所对应的时间,记