定量生物学 > 神经与认知
[提交于 2025年7月1日
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标题: 通用大脑模块:基于微型柱假设的神经网络中的模块重复
标题: The Generalist Brain Module: Module Repetition in Neural Networks in Light of the Minicolumn Hypothesis
摘要: 虽然现代人工智能持续进步,但生物大脑在鲁棒性、适应性和效率方面仍然是神经网络的巅峰。 本综述探讨了一种受大脑结构启发的人工智能架构路径,特别是微型柱假设,该假设将新皮层视为一个由重复模块组成的分布式系统——我们将其与集体智能(CI)联系起来。 尽管已有相关研究,但缺乏将皮层柱与重复神经模块架构相连接的全面综述。 本综述旨在通过综合历史、理论和方法论视角来填补这一空白。 我们区分了架构重复——即结构的重复使用——和参数共享模块重复,其中相同的功能单元在网络中被重复使用。 后者表现出集体智能的关键特性,如鲁棒性、适应性和泛化能力。 证据表明,重复模块倾向于收敛为一种通用模块:简单、灵活的问题解决者,能够处理集合中的多种角色。 这种通用倾向可能为现代人工智能的长期挑战提供解决方案:通过简单性和可扩展性提高训练期间的能量效率,以及通过泛化实现鲁棒的身体控制。 虽然实证结果表明此类系统可以泛化到分布外问题,但理论结果仍显不足。 总体而言,具有模块重复特征的架构仍是一种新兴且未被充分探索的架构策略,对于效率、鲁棒性和适应性具有巨大的未开发潜力。 我们认为,一个采用集体智能优势,同时遵循微型柱的架构和功能原则的系统,可能会挑战现代人工智能在可扩展性、能耗和普及方面的难题。
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