Jump to content

Объект нейронной инженерии

Neural Engineering Object ( Nengo ) — графическое и скриптовое программное обеспечение для моделирования крупномасштабных нейронных систем. [1] Nengo представляет собой Программное обеспечение для нейронных сетей инструмент для моделирования нейронных сетей с приложениями в когнитивной науке , психологии , искусственном интеллекте и нейробиологии .

Некоторая форма Nengo существует с 2003 года. Первоначально разработанная как сценарий Matlab под названием NESim (Neural Engineering Simulator), позже она была перенесена в реализацию Java под названием NEO, а затем, в конечном итоге, в Nengo. Первые три поколения Nengo разрабатывались с упором на разработку мощного инструмента моделирования с простым интерфейсом и системой сценариев. По мере того, как инструмент становился все более полезным, ограничения системы с точки зрения скорости привели к разработке внутреннего независимого API. Эта последняя итерация Nengo определяет специальный API сценариев на основе Python с серверной частью, ориентированной на Numpy, OpenCL и нейроморфное оборудование, такое как Spinnaker. [2] [3] Эта новейшая версия также оснащена интерактивным графическим интерфейсом, который помогает быстро создавать прототипы нейронных моделей. [4]

Nengo использует специальную лицензию, которая позволяет бесплатное использование в личных и исследовательских целях, но для коммерческих целей требуется платная лицензия. [5]

Теоретическая основа

[ редактировать ]

Nengo построен на двух теоретических основах: платформе нейронной инженерии (NEF). [6] и архитектура семантического указателя (SPA). [7]

Структура нейронной инженерии

[ редактировать ]

Nengo отличается от других программ моделирования прежде всего тем, как оно моделирует связи между нейронами и их сильные стороны. Используя НЭФ, [8] Nengo позволяет определять веса связей между популяциями импульсных нейронов, указав вычисляемую функцию вместо принудительной установки весов вручную или использования правила обучения для их настройки со случайного начала. [9] При этом вышеупомянутые традиционные методы моделирования по-прежнему доступны в Nengo.

Архитектура семантического указателя

[ редактировать ]

Для представления символов в Nengo используется SPA. Многие аспекты человеческого познания легче моделировать с помощью символов. В Nengo они представлены в виде векторов с набором связанных с ними операций. Эти векторы и их операции называются SPA. SPA использовался для моделирования человеческого лингвистического поиска. [10] и планирование задач. [11]

Приложения

[ редактировать ]

Заметные разработки, достигнутые с использованием программного обеспечения Nengo, произошли во многих областях, и Nengo использовалась и цитировалась в более чем 100 публикациях. [12] Важным событием, на которое следует обратить внимание, является Spaun , сеть с 6,6 миллионами пользователей. [13] искусственные импульсные нейроны (небольшое количество по сравнению с количеством в человеческом мозге), которые используют группы этих нейронов для выполнения когнитивных задач посредством гибкой координации. Спаун — крупнейшая в мире функциональная модель мозга, которую можно использовать для проверки гипотез в нейробиологии . [14]

  1. ^ Беколай Т., Бергстра Дж., Хунсбергер Э., Девольф Т., Стюарт Т.К., Расмуссен Д., Чу Х, Фёлкер А.Р., Элиасмит С. (2014). «Nengo: инструмент Python для построения крупномасштабных функциональных моделей мозга» . Фронт Нейроинформ . 7 : 48. дои : 10.3389/fninf.2013.00048 . ПМЦ   3880998 . ПМИД   24431999 .
  2. ^ Фридл, К.Э.; Фёлкер, Арканзас; Пер, А.; Элиасмит, К. (1 января 2016 г.). «Нейробототехническая система, вдохновленная человеком, для классификации текстур поверхности на ощупь» (PDF) . Письма IEEE по робототехнике и автоматизации . 1 (1): 516–523. дои : 10.1109/LRA.2016.2517213 . ISSN   2377-3766 . S2CID   6401430 .
  3. ^ История Ненго ; получено 28 октября 2016 г.
  4. ^ Исходный код графического интерфейса Nengo ; получено 28 октября 2016 г.
  5. ^ Лицензия Ненго ; получено 28 октября 2016 г.
  6. ^ Элиасмит, Крис; Андерсон, Чарльз Х. (2003). Нейронная инженерия: вычисления, представление и динамика в нейробиологических системах . МТИ Пресс. ISBN  9780262550604 .
  7. ^ Элиасмит 2013
  8. ^ Стюарт, Терренс К. (2012). Технический обзор структуры нейронной инженерии (PDF) (Технический отчет). Том. 110. Центр теоретической нейронауки, Университет Ватерлоо.
  9. ^ Часто задаваемые вопросы о Ненго ; получено 2 октября 2016 г.
  10. ^ Каич, Ивана; Госманн, Ян; Стюарт, Терренс К.; Веннекерс, Томас; Элиасмит, Крис (2016). «На пути к когнитивно реалистичному представлению словесных ассоциаций» (PDF) . Материалы 38-й ежегодной конференции Общества когнитивных наук . Общество когнитивных наук. стр. 2183–8. ISBN  978-0-9911967-3-9 .
  11. ^ Блоу, Питер; Элиасмит, Крис; Трипп, Брайан (2016). «Масштабируемая нейронная модель планирования действий» . Материалы 38-й ежегодной конференции Общества когнитивных наук . Общество когнитивных наук. стр. 1583–8. ISBN  978-0-9911967-3-9 .
  12. ^ «Публикации — документация Nengo 23.11.2017» . Архивировано из оригинала 03 февраля 2018 г. Проверено 2 февраля 2018 г.
  13. ^ Сюань Чу (2018). Спаун 2.0: Расширение крупнейшей в мире функциональной модели мозга (докторская диссертация). Университет Ватерлоо. hdl : 10012/13308 .
  14. ^ Элиасмит, К.; Стюарт, ТК; Чу, Х.; Беколай, Т.; ДеВольф, Т.; Тан, Ю.; Расмуссен, Д. (2012). «Крупномасштабная модель функционирующего мозга». Наука . 338 (6111): 1202–5. Бибкод : 2012Sci...338.1202E . дои : 10.1126/science.1225266 . ПМИД   23197532 . S2CID   1673514 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Элиасмит, Крис (2013). Как построить мозг . Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0199794546 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0e0d7a173f28115baa096727958571cd__1690256040
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/0e/cd/0e0d7a173f28115baa096727958571cd.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Neural Engineering Object - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)