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3. 神经信号采样与符号翻译理论
大脑和神经系统的神经信号是一个完全可恢复的采样过程,这过程取决于感受野和投射野的自相似性和多层次性,感受野和投射野的自相似性和多层次性是由于神经元的竞争学习引起的侧向抑制和近邻学习引起的纵向分层的结果。神经信号的可恢复性采样是神经计算和表达的根本保证。上述的皮层采样定理表明了,神经系统能够通过处理实现符号和信号的等价表达。
为了感知物体和事件,大脑必须构筑一个显式表示的多层次的符号翻译系统。符号翻译意味着神经元或神经元组的感受野(RF)和投射野(PF),感受野表明了符号翻译的信息来源,而根据神经采样理论可知投射野保证信息无损传输和存储。符号翻译理论下面两个特点:第一,显式表示意味着可以数学表达的图形和背景等;第二,多层次意味着生物学上的多级层次-等级描述假设,心理学上的多极层次-格式塔理论;第三,相似性意味着相似信息可以被大脑皮层中近邻的神经元或神经元组表达,这是竞争和近邻学习结果。
感受野是选择性机制的神经计算的结果,该计算结果具有信息采样可恢复的多测度数学显微镜效应,投射野是捆绑性机制的神经表达的结果,该表达结果具有特征捆绑可重组的动态性弱闭环控制效益。感受野和投射野是以直接利用为目的的神经计算,如行为、思考、注意、知晓、记忆等为目的。如果说选择性计算和捆绑性表达是大脑皮层编码的主处理器,那么构建协同选择与捆绑处理的协处理器是实现大脑皮层高级功能的关键理论。
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