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通过极端动力学和负反馈的自适应学习

无序系统与神经网络 2009-10-31 v1 统计力学 适应与自组织系统 q-bio

摘要

我们描述了一种基于两个简单原则的生物学习和适应机制:(I)神经元活动仅通过网络中最强的突触连接传递(极端动力学),(II)若发生错误,活跃突触的强度被降低,否则不发生变化(负反馈)。这两种趋势的平衡通常塑造出配置略显稳定且高度灵活的突触景观。这使得对新情况的快速适应成为可能。通过惩罚曾参与成功输出相关活动的突触(比从未成功的神经元更少地受惩),实现对过去成功经验的记忆。尽管模型简单,却能轻松学习解决复杂的非线性任务,即使有噪声存在。特别是,基准奇偶校验问题的学习时间随问题规模 N 的幂 k1.4k\sim 1.4 增长。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0009211,
  title  = {Adaptive learning by extremal dynamics and negative feedback},
  author = {Per Bak and Dante R Chialvo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0009211},
  year   = {2009}
}