用于操作性条件反射的海马启发式认知架构(HICA)
人工智能
2022-12-19 v1
摘要
少试次操作性条件反射的神经实现机制尚不清楚。我们提出海马启发式认知架构(HICA)作为操作性条件反射的一种神经机制。HICA解释了一种学习机制，使得智能体能够像哺乳动物在操作性条件反射实验中那样，通过少数试次学会新的行为策略。HICA由两类不同模块组成。一类是通用学习模块类型，代表新皮层灰质中的皮层柱。其工作原理被建模为调制式异层预测记忆(mHPM)。在mHPM中，每个模块学习在给定来自下层输入向量序列和来自上层上下文向量的情况下预测后续输入向量。该预测作为上下文信号(自顶向下反馈信号)馈入下层，并作为输入信号(自底向上前馈信号)馈入上层。奖励调节这些模块中的学习率，以有效记忆有意义的序列。在mHPM中，与传统的具有单一目标损失反向传播端到端学习相比，每个模块以局部和分布式方式更新。这种局部结构实现了模块的异层网络。第二类是先天的专用模块，代表皮层下系统脑部的各种器官。模拟杏仁核、海马和奖励中心等器官的模块被预编程以实现本能行为。海马扮演模拟器的角色。它是具有记忆循环结构的最顶层信号的自回归预测模型，而皮层柱是向模拟提供详细信息的下层。该模拟成为少试次学习和操作性条件反射所需的审慎规划的基础。
引用
@article{arxiv.2212.08626,
title = {Hippocampus-Inspired Cognitive Architecture (HICA) for Operant Conditioning},
author = {Deokgun Park and Md Ashaduzzaman Rubel Mondol and SM Mazharul Islam and Aishwarya Pothula},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.08626},
year = {2022}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2108.03793