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大脑记忆容量的理论最优感官数研究
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斯科尔科沃科学与技术学院的研究人员通过数学建模,提出了大脑记忆容量最大化的理论最优感官数量应为七种,而非普遍认为的五种。该研究基于记忆“痕迹”理论,认为每个记忆由多重感官特征表征,七维概念空间能容纳最多的独特记忆对象。这一发现对人工智能感知系统设计及对人类未来感官进化的探索具有潜在启示。研究强调,七感最优值是记忆痕迹分布的固有特征,不受具体建模细节影响,对于理解意识本质和构建类人AI记忆系统具有重要意义。

🧠 **七感理论:大脑记忆容量最大化的新视角** 研究人员提出了一个引人注目的理论,认为大脑在存储记忆时,理论上的最优感官数量是七种,而非我们通常理解的五种(视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉)。这一发现源于对记忆“痕迹”的数学建模分析,暗示了大脑可能以一种更丰富的方式来编码和存储信息,以达到最大的记忆容量。

💡 **记忆痕迹与多维空间:构建独特对象的基石** 该研究借鉴了20世纪初的记忆“痕迹”理论,将记忆视为由协同激活的神经元网络构成。每个记忆痕迹被概念化为一个理想化的对象,该对象由多种感官特征共同定义。例如,对香蕉的记忆不仅包含其外观,还包含其气味、味道等,共同构建出一个多维度的记忆空间。研究发现,当这个概念空间的维度(即感官特征的数量)为七时,能够存储的独特记忆对象数量达到峰值。

🚀 **对AI与未来进化的启示:感知系统的设计与人类的潜在演变** 这一理论不仅为人工智能和机器人领域提供了新的设计思路,有望指导开发更先进、更全面的感知系统,而且也引发了对人类未来感官进化的猜想。随着科技的发展,未来人类或许能够感知到目前无法察觉的刺激,如辐射或磁场,从而扩展我们的感官体验。研究强调,七感最优值是记忆痕迹分布的固有特征,对于理解意识本质和实现类人AI记忆系统具有重要的理论意义。

斯科尔科沃科学与技术学院(Skoltech)的研究人员近日发表数学模型研究,暗示最大化大脑记忆容量的最优感官数量应为七种,而非人类目前普遍已知的五种感官。该研究不仅为人工智能和神经科学提供理论启示,还对人类未来感官进化提出了新的假设。

五感。图片来源:由尼古拉斯·波松科/斯科尔科沃科技学院根据Deep Dream Generator平台上Deep Style(抽象)模型生成的图像修改而成

这项发表于《Scientific Reports》的研究由Skoltech AI实验室Brilliantov教授等人领导,采用数学建模方法分析人类大脑如何储存记忆。研究指出,如果每一项记忆概念通过七种特征(对应七种不同感官输入)来表征,而不是传统认知中的五种或八种,则大脑可储存的独特对象数量会达到最大值。

研究团队采用20世纪初建立的记忆“痕迹”(engram)理论框架,认为痕迹本质上是分布在不同脑区并能协同激活的神经元稀疏网络。每个记忆痕迹可以看作由多重特征共同定义的理想化对象。以香蕉为例,该记忆会同时包含香蕉的外观、气味、味道等多样感官信息,这些共同构建出一个五维的记忆空间。

研究通过建模分析发现,随着大脑接收来自感官的外部刺激,记忆中的痕迹会被不断激活、巩固或逐渐淡化遗忘。研究者在模拟后发现,经过充分演化后,记忆痕迹会趋于一种“稳态”分布,而概念空间维度为七时,能容纳的独特记忆对象数量达峰值。因此,研究团队推断:七是理论上的最优感官数。

Brilliantov教授强调,这一结论目前对人类感官的实际影响仍属高度推测。但随着科技进步,人类未来或许真的可以进化出对辐射、磁场等新类型刺激的感知能力。而在人工智能或机器人研究领域,这一发现有望指导新型感知系统的设计。

研究还指出,这一七感“最优值”不随具体建模细节或环境变化而波动,是大脑记忆痕迹分布的固有特征。这一结论对于进一步揭示大脑意识本质及实现类人AI记忆系统具有重要理论意义。

编译自/ScitechDaily

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