신경 계산

Neural computation

신경 계산은 뉴런의 네트워크에 의해 수행되는 정보 처리다. 신경 계산은 '컴퓨팅 마인드 이론'으로 알려진 철학적 전통과 관련이 있는데, 이를 '컴퓨팅 이론'이라고도 하며, 신경 계산이 인지학을 설명한다는 논제를 진전시킨다. 신경 활동에 대한 계정을 계산으로 처음 제안한 사람은 1943년 논문인 "신경 활동에서 아이디어의 논리적 미적분학"에서 워렌 맥컬록과 월터 피츠였다. 계산주의에는 고전주의, 연결주의, 계산신경과학 등 세 가지 일반적인 부문이 있다. 세 가지 분야 모두 인지란 계산이라는 데 동의하지만, 어떤 종류의 계산이 인지(cognition)를 구성하는지에 대해서는 의견이 다르다. 고전주의 전통은 뇌 속의 계산은 디지털이고, 디지털 컴퓨팅과 유사하다고 믿는다. 연결론과 계산 신경과학 모두 인지도를 실현하는 연산이 반드시 디지털 연산일 필요는 없다. 그러나 인지현상의 설명 모델을 구축하기 위해 어떤 종류의 실험 데이터를 사용해야 하는지에 대해서는 두 가지 분기가 크게 다르다. 연결론자들은 인지 현상을 설명하기 위해 모델을 구성하기 위해 행동 증거에 의존하는 반면, 계산 신경과학은 인지 현상을 설명하는 수학적 모델을 구성하기 위해 신경원자 및 신경생리학 정보를 이용한다.[1]

뇌에서 가능한 다양한 형태의 계산뿐만 아니라 계산 이론의 세 가지 주요 전통을 비교할 때, 일반적인 의미에서 계산을 통해 우리가 의미하는 바를 정의하는 것이 도움이 된다. 연산이란 규칙 집합에 따라 변수나 실체라고도 하는 차량을 처리하는 것이다. 이러한 의미에서 규칙은 단순히 지정된 출력을 생성하기 위해 변수의 현재 상태에 대한 조작을 실행하기 위한 지시일 뿐이다. 다시 말해, 규칙은 어떤 출력을 컴퓨터 시스템에 주어진 특정 입력을 생산해야 하는지를 지시한다. 컴퓨터 시스템은 설정된 규칙 집합에 따라 차량을 처리하기 위해 구성부품을 기능적으로 구성해야 하는 메커니즘이다. 컴퓨터 시스템에 의해 처리되는 차량의 종류는 그것이 어떤 종류의 계산을 수행하는지를 결정한다. 전통적으로 인지 과학에서는 신경 활동과 관련된 두 가지 유형의 연산(디지털과 아날로그)이 제안되어 왔으며, 대부분의 이론 작업은 인지 디지털 이해와 통합되어 있다. 디지털 계산을 수행하는 컴퓨팅 시스템은 문자열에서 숫자의 유형과 위치에 관하여 숫자 문자열에서 작업을 실행하도록 기능적으로 구성된다. 신경 스파이크 열차 신호는 신경 스파이크 신호는 0이나 1과 같이 이산 단위나 숫자로 간주될 수 있기 때문에 일종의 디지털 계산을 구현한다고 주장되어 왔다. - 뉴런은 작용 전위를 발사하거나 그렇지 않다. 따라서, 신경 스파이크 열차는 숫자의 줄로 볼 수 있었다. 또는 아날로그 컴퓨팅 시스템은 비구체적이고 명확하게 설명할 수 없는 연속 변수, 즉 시간의 함수로 연속적으로 변화하는 실체에 대해 조작을 수행한다. 이러한 종류의 연산은 미분방정식의 시스템에 의해 특징지어진다.[1]

신경 연산은 예를 들어 신경 연산의 모델을 구축하여 연구할 수 있다.

이 주제인 뉴럴 연산(Neural Computing)을 전담하는 과학 학술지가 있다.

인공신경망(ANN)은 연구 영역 기계학습의 하위 분야다. ANN에 대한 연구는 신경 계산에 대한 지식에서 어느 정도 영감을 얻었다.[1]

참조

  1. ^ a b c Piccinini, Gualtiero; Bahar, Sonya (2013). "Neural Computation and the Computational Theory of Cognition". Cognitive Science. 37 (3): 453–488. doi:10.1111/cogs.12012. PMID 23126542.