David Marr (신경과학자)

David Marr (neuroscientist)
데이비드 C.마루
태어난(1945-01-19) 1945년 1월 19일
Woodford, 런던,
죽은1980년 11월 17일(1980-11-17)(35세)
케임브리지, 매사추세츠, 미국
모교케임브리지 대학교 트리니티 칼리지
어워드IJCAI 컴퓨터와 사상상
과학 경력
필드계산신경과학
인공지능
심리학
기관매사추세츠 공과대학
논문대뇌피질에 대한 일반 이론 (1972)
박사 어드바이저자일스 브린들리
박사과정 학생시몬 울만
에릭 그림슨
존 M. 홀러바흐

데이비드 코트네이 마르(David Courtenay Marr, 1945년 1월 19일 ~ 1980년 [1]11월 17일)는 영국의 신경과학자이자 생리학자이다.Marr는 심리학, 인공지능 및 신경생리학 결과를 새로운 시각 처리 모델에 통합했습니다.그의 연구는 컴퓨터 신경 과학에 매우 영향을 미쳤고 그 분야에 대한 관심의 부활을 이끌었다.

전기

에식스주 우드포드에서 태어나 럭비 스쿨에서 교육을 받은 그는 1963년 10월 1일 케임브리지 트리니티 칼리지에 입학했다(오픈 장학금과 리 놀스 럭비 박람회를 받았다).

그는 1966년에 쿠츠 트로터 장학금을 받았고 같은 해에 수학 학사 학위를 받았습니다.그는 1968년 케임브리지 트리니티 칼리지의 연구원으로 선출되었다.1969년 Giles Brindley가 감독한 그의 박사학위 논문은 J.C.의 책에서 얻은 해부학적, 생리학적 데이터를 바탕으로 소뇌의 기능에 대한 그의 모델을 기술했다. 에클레스그의 관심은 일반 뇌 이론에서 시각 처리로 바뀌었다.그 후, 그는 매사추세츠 공과대학에서 일했고, 1977년 심리학과의 교수직을 맡았고, 이후 1980년 종신 교수가 되었다.Marr는 뇌를 이해하는 것은 뇌가 직면한 문제와 뇌가 찾아내는 해결책에 대한 이해를 필요로 한다고 제안했다.그는 일반적인 이론적 논쟁을 피하고 대신 구체적인 문제를 이해하는 데 초점을 맞출 필요가 있다고 강조했다.

마르는 35세의 나이에 매사추세츠주 케임브리지에서 백혈병으로 사망했다.그의 연구결과는 비전이라는 책에 정리되어 있습니다. 주로 1979년 여름에 끝난 시각 정보의 인간의 표현과 처리에 대한 컴퓨터 조사는 그가 사망한 후 1982년에 출판되었고 2010년에 MIT Press에 의해 재발행되었다.이 책은 컴퓨터 신경과학 분야의 [2]시작과 급성장에 핵심적인 역할을 했다.그는 루시아 M과 결혼했다.보스턴 대학 생물의학공학과 신경학과의 바이나.

그를 기리는 다양한 학술상이나 상들이 있다.컴퓨터 비전 분야에서 가장 권위 있는 상 중 하나인 Marr 상,[3] 영국의 Applied Vision Association이 2년마다 수여하는 David Marr 상, 인지과학회도 연례 회의에서 최우수 학생 논문으로 Marr 상을 수여합니다.

일하다.

소뇌, 해마, 신피질 이론

Marr는 시각에 대한 그의 업적으로 가장 잘 알려져 있지만, 그가 그 주제에 대한 연구를 시작하기 전에 그는 소뇌, 신피질, 그리고 해마의 컴퓨터 이론을 제안하는 세 개의 중요한 논문을 발표했다.그 논문들 각각은 현대의 이론적 사고에 계속 영향을 미치는 중요한 새로운 아이디어를 제시했다.

(1)소뇌의 작은 과립 세포의 방대한 숫자, 각"태상 섬유"에서 겨우 몇 입력을 받고 들어 있는 소뇌 theory[4]소뇌 해부학의 두 독특한 기능에 의해;각각의"병렬 섬유"에서,도 한"cli로부터 단 하나의 입력 입력 수만명의 받는 소뇌 피질에서 푸르키네 세포(2)동기였습니다.mbing fiber" 단, 매우 강력합니다.Marr는 과립 세포가 이끼가 낀 섬유 입력의 조합을 인코딩하고, 기어오르는 섬유는 그들의 Purkinje 세포 목표물에 평행 섬유로부터 시냅스 연결의 강도를 수정하도록 지시하는 "티칭" 신호를 전달한다고 제안했다.

신피질[5] 이론은 주로 피질의 주요 시각 영역에서 여러 종류의 "특징 검출기"를 발견한 데이비드 휴벨과 토르스텐 비젤의 발견에 의해 동기 부여되었습니다.Marr는 이러한 관찰을 일반화하면서 신피질의 세포는 유연한 분류자이며, 즉 입력 패턴의 통계 구조를 학습하고 자주 반복되는 조합에 민감하게 반응하게 된다고 제안했다.

해마의[6] 이론은 윌리엄 스코빌과 브렌다 밀너가 해마의 파괴가 새로운 사건이나 최근의 사건에 대한 기억을 망각하게 만들었지만 수년 전에 일어난 사건들에 대한 기억은 그대로 남겨두었다는 것을 발견함으로써 동기를 부여받았다.Marr는 그의 이론을 "단순 기억"이라고 불렀습니다: 기본적인 생각은 해마가 뉴런 사이의 연결을 강화함으로써 단순한 유형의 기억 흔적을 빠르게 형성할 수 있다는 것이었습니다.놀랍게도 Marr의 논문은 Tim Bliss와 Terje Lömo의 논문보다 2년 전에 발표되었습니다.Tim Bliss와 Terje Lömo는 Marr의 가설과 [7]매우 유사한 시냅스 가소성의 일종인 해마의 장기강화에 대한 최초의 명확한 보고서를 제공했습니다.(Marr의 논문에는 그 발견에 대한 예비 보고서가 포함되어 있습니다.)[8]Marr의 이론의 세부 사항은 해마 해부학에 대한 그의 이해의 오류 때문에 더 이상 큰 가치가 없지만, 일시적인 기억 체계로서의 해마의 기본 개념은 많은 현대 [9]이론에 남아 있습니다.논문의 마지막에 마르는 해마와 신피질 사이의 관계에 대한 후속 논문을 발표하겠다고 약속했지만, 그런 논문은 나오지 않았다.

분석 수준

Marr은 비전을 정보처리 시스템으로 취급했습니다.그는 (Tomaso Poggio와 협력하여) 정보처리 시스템을 세 가지 상보적인 [10]분석 수준에서 이해해야 한다는 아이디어를 제시했습니다.이 생각은 인지과학에서 Marr의 Tri-Level [11]가설로 알려져 있다.

  • 계산 수준: 시스템이 수행하는 작업(예: 시스템이 해결하거나 극복하는 문제) 및 이와 유사하게 시스템이 이러한 작업을 수행하는 이유
  • 알고리즘 수준(때로는 표현 수준): 시스템이 수행하는 작업, 구체적으로는 어떤 표현을 사용하고 어떤 프로세스를 사용하여 표현을 구축 및 조작하는 방법
  • 구현/물리적 수준: 시스템이 물리적으로 어떻게 실현되는가(생물학적 시각의 경우, 어떤 신경 구조와 신경 활동이 시각 시스템을 구현하는가)

Marr는 기능이 잘 알려진 장치인 현금 [12]레지스터의 예에서 반복되는 3자 분석을 설명한다.

계산 레벨에서 레지스터의 기능은 산술, 특히 덧셈 이론의 관점에서 설명될 수 있다.이 레벨에서는 연산 함수(가산) 및 교환성 또는 관련성과 같은 그것의 추상적 속성이 관련된다.표현과 알고리즘의 수준은 표현의 형태와 그것들을 설명하는 과정을 규정한다: "표현을 위해 아라비아 숫자를 선택할 수 있으며, 알고리즘의 경우 최소 유효 자릿수를 먼저 추가하고 합계가 9를 초과하면 "운송"하는 일반적인 규칙을 따를 수 있다."(ibid).마지막으로 구현 수준은 그러한 표현과 프로세스가 물리적으로 실현되는 방법과 관련이 있습니다. 예를 들어 숫자는 금속 휠의 위치 또는 디지털 회로의 전기 상태에 의해 코드화된 이진수로 표현될 수 있습니다.특히, Marr는 계산기(ibid.)에서 효과적인 시스템 설계에 가장 중요한 수준이라고 지적했다.

시력 단계

Marr는 시력이 (망막 위의) 2차원 시각적 배열에서 출력으로서의 세계를 3차원적으로 묘사하는 것으로 진행된다고 설명했다.그의 비전 단계는 다음과 같습니다.

  • 가장자리, 영역 등을 포함한 씬(scene)의 기본 구성 요소의 특징 추출을 기반으로 한 씬(scene)의 초기 스케치.화가가 빠르게 그린 연필 스케치와 컨셉이 비슷하다는 것을 인상으로 주목하세요.
  • 텍스처가 인식되는 장면의 2.5D 스케치 등화가가 장면의 영역을 강조하거나 음영 처리하여 깊이를 제공하는 도면 단계와 개념의 유사성에 유의하십시오.
  • 연속적인 3차원 지도에서 장면을 시각화하는 3D 모델입니다.

2.5D 스케치는 입체감, 광학 흐름, 모션 시차와 관련이 있습니다.2.5D 스케치는 실제로 우리가 주변을 모두 보는 것은 아니지만, 우리의 환경을 보는 사람 중심의 3차원 뷰를 구축한다는 것을 나타냅니다. 2.5D 스케치는 데이터 시각화의 이른바 평행 그리기 기술로, 일반적인 용어인 "axonometric" 또는 "Isometric"으로 자주 언급되며, 현대의 Architec에서 자주 사용됩니다.ts 및 [13]designers.

Marr의 3단계 프레임워크는 시각 처리의 중심 단계인 시각적 주의를 잘 포착하지 못한다.좀 더 최근의 대안적인 프레임워크는 비전이 부호화, 선택,[14] 복호화 세 단계 대신 구성된다고 제안했다.부호화는 시각적 입력을 샘플링하고 표현하는 것이다(예: [15]망막의 신경 활동으로 시각적 입력을 나타내는 것).선택 또는 주의 선택은 추가 처리를 위해 입력 정보의 아주 작은 부분을 선택하는 것입니다. 예를 들어, 시선을 물체 또는 시각적 위치로 이동하여 해당 위치의 시각적 신호를 더 잘 처리하는 것입니다.디코딩은 예를 들어 시선 중심에 있는 물체를 누군가의 얼굴로 인식하기 위해 선택된 입력 신호를 추론하거나 인식하는 것이다.

「 」를 참조해 주세요.

출판물

  • (1969) "소뇌피질 이론" J. Physol., 202:437~470.
  • (1970년) "대뇌 신피질 이론"런던 B왕립학회 의사록, 176:161~234.
  • (1971) "단순 기억력: 대뇌피질에 대한 이론"필, 트랜스포트랜스. 로얄 SOC 런던, 262:23-81.
  • (1974) 영장류 망막에 의한 밝기 계산.비전 리서치, 14:1377-1388.
  • (1975년) "생물정보처리에 대한 접근"과학, 190:875~876.
  • (1976) "시각 정보의 조기 처리"필, 트랜스포트랜스. R. Soc. Lond. B, 275:483~524.
  • (1976) "스테레오 격차의 공동 계산"과학, 194:283~287 (토마소 포지오와 함께)
  • (1976년 3월) "인공지능:개인적인 견해"테크니컬 리포트 AIM 355, MIT AI Laboratory, 캠브리지, 매사추세츠.
  • (1977년) "인공지능:개인적인 견해"인공지능 9(1), 37~48.
  • (1977년) "연산의 이해에서 신경회로의 이해로"신경과학부 Prog. Bull., 15:470-488 (토마소 포지오와 함께)
  • (1978) "3차원 형상의 공간구성을 표현하고 인식하는 것"런던 B 왕립학회 의사록 200:269~294 (H. K. 니시하라와 함께)
  • (1979) "인간 스테레오 시력의 계산 이론" 런던 B 왕립학회 204:301–328. (토마소 포지오와 함께)
  • (1980년) "가장자리 검출 이론"검사, R. SOC. 론드. B, 207:187~217 (E와 함께).힐트레스)
  • (1981) "인공지능: 개인적인 견해"Haugland, J., ed., Mind Design, 4장, 129~142페이지.MIT 프레스, 케임브리지, 매사추세츠
  • (1982) "형상의 움직임의 표현과 인식"런던 B 왕립학회 의사록, 214:501-524 (L. M. Vina와 함께)
  • (1982) 비전: 시각 정보의 인간 표현과 처리에 대한 컴퓨터 조사.샌프란시스코: W. H. Freeman and Company. ISBN0-7167-1284-9. (2010년 MIT 출판사는 ISBN9780262514620의 시몬 울만의 서문과 Tomaso Poggio의 후문으로 이 책을 재발행했다.)

레퍼런스

  1. ^ David Marr, Shimon Edelman과 Lucia M의 사회행동과학 국제 백과사전의 저자.Vina, 2001-01-08 발행, 코넬대학교 아카이브, 2021-07-21 취득
  2. ^ Marr, David (2010). "Afterword (by Tomaso Poggio)" (PDF). Vision. A Computational Investigation into the Human Representation and Processing of Visual Information. The MIT Press. p. 362. ISBN 978-0262514620. Though it may not be true that this book started the field known as computational neuroscience, it is certainly true that it had a key role in its beginning and rapid growth
  3. ^ AVA - David Marr 메달
  4. ^ Marr D (June 1969). "A theory of cerebellar cortex". J. Physiol. 202 (2): 437–70. doi:10.1113/jphysiol.1969.sp008820. PMC 1351491. PMID 5784296.
  5. ^ Marr D (November 1970). "A theory for cerebral neocortex". Proc. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 176 (43): 161–234. Bibcode:1970RSPSB.176..161M. doi:10.1098/rspb.1970.0040. PMID 4394740. S2CID 13248803.
  6. ^ Marr D (July 1971). "Simple memory: a theory for archicortex". Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 262 (841): 23–81. Bibcode:1971RSPTB.262...23M. doi:10.1098/rstb.1971.0078. PMID 4399412.
  7. ^ Bliss TV, Lømo T (July 1973). "Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path". J. Physiol. 232 (2): 331–56. doi:10.1113/jphysiol.1973.sp010273. PMC 1350458. PMID 4727084.
  8. ^ Bliss TV, Lømo T (April 1970). "Plasticity in a monosynaptic cortical pathway". J. Physiol. 207 (2): 51–89. doi:10.1113/jphysiol.1970.sp009101. PMID 5511138. S2CID 222195297.
  9. ^ Willshaw DJ, Buckingham JT (August 1990). "An assessment of Marr's theory of the hippocampus as a temporary memory store". Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 329 (1253): 205–15. Bibcode:1990RSPTB.329..205W. doi:10.1098/rstb.1990.0165. PMID 1978365.
  10. ^ Marr, D.; Poggio, T. (1976). "From Understanding Computation to Understanding Neural Circuitry". A.I. Memos. Massachusetts Institute of Technology. hdl:1721.1/5782. AIM-357.
  11. ^ 도슨, 마이클"인지과학의 이해"블랙웰 출판사, 1998년
  12. ^ Marr, D. (1982). Vision: A Computational Investigation into the Human Representation and Processing of Visual Information. W. H. Freeman and Company.
  13. ^ Uddin, Saleh (1997). "Conventions and Construction of Paralines". Axonometric and Oblique Drawing: A 3-D Construction, Rendering, and Design Guide. New York: McGraw-Hill. pp. 1–14. ISBN 0-07-065755-6.
  14. ^ Li Zhaoping 2014, 비전 이해: 이론, 모델, 데이터, 옥스퍼드 대학 출판부
  15. ^ Zhaoping, Li (2014). "The efficient coding principle". Understanding Vision. Oxford University Press. pp. 67–176. doi:10.1093/acprof:oso/9780199564668.003.0003. ISBN 978-0-19-956466-8.

추가 정보

  • Vaina, L. M., ed. (1990). From the retina to the neocortex: selected papers of David Marr. Boston, MA: Birkhauser.

외부 링크

스콜리아는 데이비드 마르(Q92844)의 프로필을 가지고 있다.