智能科学中的神经计算+-+Copy

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1、第14届中国神经网络学术会议智能科学中的神经计算史忠植shizz@ics.ict.ac.cnhttp://www.intsci.ac.cn/中国科学院计算技术研究所内容提要一、引言二、神经网络三、功能柱四、同步问题五、神经场六、结束语2021/7/172史忠植神经计算10多年的酝酿，1151人的参与两次会议：2001-05-11NSF预备会2001-12-03NSF/DOC(79人)政府及国家实验室32人大学28人企业及非政府组织19人2004-03成立ConvergingTechnologiesB

2、arAssociation(CTBA)科学发展大趋势美国关于NBIC会聚技术的战略研讨2021/7/173史忠植神经计算InfoCognoBioNanoEnhancingHumanPerformanceNewHumanbeingNewIndustriesNewSocietyNewApplicationsNewSciencesNewEducation科学发展大趋势2021/7/174史忠植神经计算第一次浪潮第二次浪潮第三次浪潮第四次浪潮19902020205020802100创新步伐数字网络软件新媒体

3、生物基因（蛋白质）纳米材料脑科学智能技术？？？？？？对21世纪技术创新浪潮长波的猜想2021/7/175史忠植神经计算第一次浪潮第二次浪潮第三次浪潮第四次浪潮第五次浪潮1785184519001950199019992020创新步伐水力纺织铁蒸汽铁路钢电化学品内燃机石油化学电子航空数字网络软件新媒体60年55年50年40年30年技术创新浪潮的经济长波规律（康德拉捷夫）机械化铁路化电气化电子化数字化2021/7/176史忠植神经计算科学发展大趋势21世纪:智能科学智能科学是一门交叉学科，主要由F脑科学

4、F认知科学F人工智能等学科共同研究智能行为的基本理论和实现技术。2021/7/177史忠植神经计算神经元2021/7/178史忠植神经计算McCulloch-Pitts神经元现代的神经网络开始于McCulloch,Pitts（1943）的先驱工作.在他们的经典论文里，McCulloch,Pitts结合了神经生理学和数理逻辑的研究描述了一个神经网络的逻辑分析,他们的神经元模型假定遵循有-无模型律。如果如此简单的神经元数目足够多和适当设置连接权值并且同步操作,McCulloch,Pitts证明这样构成的

5、网络原则上可以计算任何可计算函数。这是一个有重大意义的结果，有了它标志着神经网络和人工智能的诞生.2021/7/179史忠植神经计算McCulloch-Pitts神经元2021/7/1710史忠植神经计算Hebb学习假说1949年，Hebb的书《行为组织学》,他在里面第一次清楚说明了突触修正的生理学习规则。特别的，Hebb提出大脑的连接随着生物学会不同功能任务而连续地变化的，神经组织就是由这种变化创建起来的.Hebb继承了Ramony和Cajal早期的假设并引入自己的现在著名的学习假说，两个神经元之

6、间的可变突触被突触两端神经元的重复的激活加强了。Hebb的书在心理学家中有广泛的影响，但遗憾的是对工程界却影响很少或没有。2021/7/1711史忠植神经计算感知器Rosenblatt(1958)在他有关感知器的研究著作中提出了模式识别问题的新方法，一种新的监督学习方法.所为的感知器收敛定理使Rosenblatt的工作取得圆满的成功。他于1960年提出感知器收敛定理的第一个证明（1960）。Widrow和Hoff介绍了最小平均平方(leastmeansquare,LMS)算法并用它构成了Adalin

7、e(adaptivelinearelement).感知器和Adaline的区别在于训练过程。2021/7/1712史忠植神经计算感知器1969年，Minsky和Papert合作发表了颇有影响的Perceptron一书，得出了消极悲观的论点，加上数字计算机正处于全盛时期并在人工智能领域取得显著成就，70年代人工神经网络的研究处于低潮。2021/7/1713史忠植神经计算Hopfield网络1982年，Hoopfield用能量函数的思想形成一种具有对称连接的递归网络所执行的计算的新方法。这类具有反馈的特

8、殊神经网络在80年代引起了大量的关注，产生了著名的Hopfield网络。尽管Hopfield网络不可能是真正的神经生物系统模型，他们包涵的原理，即在动态的稳定网络中存储信息原理的，是极深刻的。2021/7/1714史忠植神经计算神经计算自适应共振理论（ART）自组织特征映射理论Hinton等人最近提出了Helmboltz机徐雷提出的Ying-Yang机理论模型甘利俊一(S.Amari)开创和发展的基于统计流形的方法应用于人工神经网络的研究2021/7/1715史忠植神