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从信息论到认识过程的数学理论--6

已有 1926 次阅读 2016-12-8 15:07 |个人分类:科研回忆录|系统分类:科研笔记

 对言语或文字语句类型消息的理解,首先在语言系统中按照从其低层到高层的顺序,使各层子系统依次响应;然后逐级刺激所联系的词义子系统、句义子系统、句群语义子系统(属于语义关系子系统),产生相应的语义响应,以获得该言语或文字语句的语义。不管哪一类、那一层的记忆子系统,都是一个子神经网络。其最上层都是一个神经元,下层则是通过其各“突触”所连接的、为它提供刺激输入的下层子神经网络;而各“突触”所记忆的内容就是该神经元兴奋的识别特性(或成为解释语义)。这里所说的神经元,就是按照“黑盒”(也称为黑箱)方式为人脑中的神经细胞所建立的功能模型。实际上“黑箱”方法是由物理学中的表象理论发展而来,曾在热力学、连续介质力学、协同学、控制理论等学科中得到了广泛应用。人脑神经元是一种多输入、单输出系统,我们主要关注神经细胞的兴奋、“突触”滤波和其记忆功能。所有神经细胞兴奋后,经其“轴突”输出的电平都具有相同值。但对于所连接上层神经元兴奋(或称响应)的贡献电平,却是各不相同的;也就是经过与之连接的“突触”滤波后,所产生的电平值。由于“突触”滤波输出具有稳定性、可重复性,从而可认为该神经元的有效输入刺激信号,被记忆在所连接的“突触”上。按照人类识别、描述物质的惯例,如食盐是白色、有咸味、可溶于水的结晶体等性质,就是识别该物质的依据。而这些主要识别特性所组成的向量,就是该物质的识别特征。如果知识子系统最上层的神经元兴奋而产生输出,便意味着该子系统已经产生了语义响应。该语义的信号电平又通过其“轴突”,输出给所连接的上层神经元;作为该上层神经元的一种解释语义;同样被记忆在二者连接的“突触”上。各突触所具有的不同滤波特性,都是在人类长期的认识过程中逐渐产生;并经过不断进化、遗传而形成。滤波特性是神经元记忆的唯一可能方式;其各突触所记忆的内容,则由下层记忆子系统来表达。

 在语言通信系统中,对于所提取信息的语义理解,实质上也是在人脑中进行的。首先要把接收到的信号序列的组元,依次判定为信符或者字母,再把信符、字母序列判定为对应的字、词;然后把所产生的字、词序列,组织成语句、句群。这些工作,在电脑中都能够完成;电脑也可以进行形式理解,即生成并输出表达的语句、句群。但是要获得它们的句义、句群语义,必须经过人脑的语言系统、知识系统进行逐级“再认”。首先是人的视觉神经元感知‘语句序列中字符’的识别特性,所产生兴奋输出到‘字符神经元’;并经相连接的突触滤波后,就形成了该‘字符神经元’的有效刺激输入。与该字符神经元相连接的各视觉神经元的识别特性,被记忆在各自连接的突触上。而这些识别特性所对应的有效刺激输入,经叠加后就会使‘字符神经元’兴奋,产生输出电平;这个过程就称为该字符已被再认出。各‘字符神经元’的兴奋输出,经相连接‘词神经元’的突触滤波后,就形成了该‘词神经元’的有效输入电平,经叠加后使该‘词神经元’兴奋、产生输出;这个过程就称为该词已被再认。而与之连接的字符神经元的识别特性,被记忆在该‘词神经元’的相连接“突触”上。‘词神经元’子系统的兴奋,将会引发相应词义子系统响应,产生“词义再认”;即使该单词获得词义。在此基础上,句义、句群语义也是按照“词义再认”的相似方式,由语句、句群子系统,分别引发句义子系统、句群语义子系统响应,而被再认出来;使该语句、该句群分别获得句义、句群语义。而词义神经元、句义神经元、句群语义神经元,分别是指它们所对应词义子系统、句义子系统、句群语义子系统最上层的那个神经元。“句义再认”,即表示该语句已经获得了句义。同样‘句群语义再认’,也表示该句群已经获得了句群语义。句义子系统中的所有词义,称为该句义的识别特性,也就是该句义的解释语义;分别被记忆在该句义神经元的不同“突触”上。句群语义子系统中的所有句义所对应的语句,在组成句群时就已经产生了不同的新语义,也就是该句群的句群语义。其中的所有句义,称为该句群语义的识别特性,也就是该句群的解释语义;它们被记忆在句群子系统最上层神经元的“突触”上。在句群子系统中进行再认,即可能获得句群语义。句群语义不同于该句群子系统中所有语句的句义,而是所包含语句整体组织所产生的新语义。按照‘系统论’的观点,新产生的组织结构,必然会产生相应的新性质。这样就不难理解句群会产生的新语义了,实际上句群语义也反映了语句的上、下文关系。而不产生新语义的语句组,就不能称之为‘句群’。对于非语言信息的理解过程与此相似,只不过是直接在知识系统中进行逐级再认而已。只有当要求对外表达时,才会激发语言系统响应,使输出表达相应语义的文字语句或者言语。顺便说一下,‘言语’是语言学中的概念;说白了,‘言语’也就是口头说出的话语。由此可以看出:模式识别的方法,对于语言理解、信息理解的过程,都有着非常重要作用。而人工智能的‘语义理解’,实质上并未获得语义;它只是一种以词解释词、以句解释句的注解方式。同样必须通过人脑知识系统中的再认、理解,才能获得相应的语义。注解方式在人们解释单词、语句时,也经常使用。不过人的注解方式与人工智能并不相同,而是使用已经获得语义的词、句,来注解难以理解的非常用词、句。人工智能则不可能这样注释,因为机器所注释的非常用词、句时,并不能使注释所用的单词、语句在电脑上同时获得相应的词义、句义。




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