逍遥学能 2010-03-07 14:54
忆碎片
对于大脑记忆的这种策略，还是先让我们将其回归到神经生物学的前提情况下。从大面上讲，每个人都知道：“人类的记忆是储存在大脑中的”，同样也知道“大脑是人的高级神经器官”。这样便可说明记忆的存在与神经系统有密切的关系。究竟是神经元的哪一部分进行了什么样的工作产生了记忆？这并不是我们要在这里讨论的。在这里我们要总结出这样一个事实：“记忆是由大脑完成的并且储存于大脑之中”。
我们继续在这个大面上看我们的这个被称之为“大脑”的神经器官。无论是什么器官，它必然是由很多的细胞所组成的。那么对于神经器官来说，这些细胞主要是神经元。也就是说：“记忆的产生及储存在由神经元所组成的神经器官中完成”。
对于任何一个有生物学概念的人来说，都会很明白这样一个道理：“一个完整的事件不可能被记忆在一个神经元中”。为什么这样说呢？其实道理很简单：神经元这个单位对于神经器官“大脑”来说过于渺小，就其功能来说也无法独立完成任何记忆功能（指在没有其他因素的辅助情况下，如：与记忆有关的海马体）；就其容量来说一个神经元也无法容纳如此之大的信息量。另外单个神经元的死亡与再生都是很频繁的，如果任一个事件被完整地保存在一个神经元中，那么失去这个神经元就相当于失去了整个事件的记忆，这显然与事实是相悖的。所以通过这段的讨论，我们同样可以总结出：“一个完整的事件不可能被记忆在一个神经元中”这个道理。
前几年很流行一种说法，说是人的大脑大约只使用了1/10，就是爱因斯坦也只不过是用了18%。这种说法虽然已经被证实是错误的，但是他却提醒了我们，人的大脑并不是随时随刻都工作在100%的使用状态下的。也就是说对于任何一件事情的记忆我们都不可能动用到整个到脑。那么记忆又会动用到哪一部分呢？事实上大脑对于每一件事情的记忆都会形成一个局部的神经网络，这些神经元相互连接组成电化学的回路。当受到刺激信号时，这种局部的神经网络就会被激活，记忆也就重现了出来。这些内容在神经生物学中也是被公认的。以此我们可以得出：“记忆是由局部神经网络完成的”。
这样一来我们的问题便出现了：“对于整个神经网络来说，单个神经元做了些什么？”人工智能中有一种叫做蚁群的算法，当时我第一次听说，便去问老师究竟。老师呢为了让我便于理解，就这么解释道：“蚂蚁本身没有智能可言，但是对于一个蚂蚁群落来说我们却很难承认其不具有智能。”其实在这里神经元对于神经网络也正是如此，单个的神经元中只储存有一些记忆的零星碎片，他们可以在整个神经网络中体现出对于事件的记忆，但是其自身并不具有任何的意义。对此我们则称：“在一个相对于局部神经网络的神经元来说，其所储存的只是记忆的一些零星碎片”。
问题我们是说明白了，但是这样的意义又何在呢，这种记忆策略的优势又何在呢？问题的核心仍然是在神经元以及局部神经网络上。假如我们定义每一个对特定事件的记忆都有一个局部的神经网络与之相对应，我们可以发现一些神经元在多个局部神经网络之间被共用了。这种共用就如同是所有的事件记忆都会共用到视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉的感受神经元一样。这就例如：大脑中对于直线的记忆只有一种，当任何问题的处理需要使用到直线时，有关于直线记忆的局部神经网络便被激活，随之便被组合进需要使用直线的局部神经网络之中。大脑的记忆实现是相互组织的，大到局部的神经网络，小到单个的神经元，彼此之间都存在着共用的信息。因此在此可以总结出：“在不同的局部神经网络中，记忆碎片可以被共用”。
根据下列在各段中所总结出的内容我们便可归纳出记忆碎片的定义：
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“记忆是由大脑完成的并且储存于大脑之中”
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“大脑是人的高级神经器官”
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“记忆的产生及储存在由神经元所组成的神经器官中完成”
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“一个完整的事件不可能被记忆在一个神经元中”
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“记忆是由局部神经网络完成的”
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“在一个相对于局部神经网络的神经元来说，其所储存的只是记忆的一些零星碎片”
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“在不同的局部神经网络中，记忆碎片可以被共用”
定义1：
在大脑中可以完成并储存记忆的局部神经网络中，单一的神经元只存有记忆的一些零星碎片，这种可以被其他局部神经网络所共用的零星碎片叫记忆碎片。