Neyron hisoblash geometriyasi ishchi xotira va rejalashtirishni birlashtiradi 1-qism

Haqiqiy dunyo vazifalari ishchi xotira, qaror qabul qilish va rejalashtirishni muvofiqlashtirishni talab qiladi, ammo bu kognitiv funktsiyalar miyadagi mustaqil modul jarayonlar sifatida nomutanosib ravishda o'rganilgan. Bu erda biz kelajakdagi xatti-harakatlarning yaqinlashib kelayotgan voqealarga qanday bog'liqligini ko'rsatadigan xaritalash sifatida aniqlangan favqulodda vaziyatlarni taqdim etishni taklif qilamiz, ular ish xotirasi va rejalashtirish hisoblarini birlashtiradi.

Mustaqil modullashtirish - bu ishlarni mustaqil va qayta foydalanish mumkin bo'lgan modullarga bo'lish orqali boshqarish va bajarishni yanada samarali va qulay qiladigan narsalarni boshqarish va tartibga solish usulini anglatadi. Xotira insonning shaxsiy rivojlanishi va muvaffaqiyati uchun juda muhim bo'lgan ma'lumotlarni o'rganish, eslash va undan foydalanish qobiliyatini anglatadi.

Mustaqil modullik va xotira to'g'ridan-to'g'ri bog'liq bo'lmasa-da, ikkalasi o'rtasida yaqin aloqa mavjud. Mustaqil modullashtirish bizga ma'lumotni yaxshiroq tartibga solish va boshqarishga yordam beradi va uni tushunish va eslab qolish oson bo'lgan modullarga bo'linadi. Misol uchun, biz kursni o'rganayotganda, uni turli modullarga, masalan, o'quv maqsadlari, muhim tushunchalar, mashqlar va boshqalarga ajratishimiz mumkin. Bu nafaqat ma'lumotni yaxshiroq tushunish va eslab qolishimizga yordam beradi, balki bilimlarni yanada samarali o'rganish va o'zlashtirishga yordam beradi.

Bundan tashqari, mustaqil modullashtirish ham bizga vaqt va resurslardan yaxshiroq foydalanish uchun vaqtni yaxshiroq rejalashtirish va tartibga solishga yordam beradi. Vazifalarni mustaqil modullarga ajratsak, har bir modulning vaqt va resurslarga bo'lgan talablarini yaxshiroq baholay olamiz va kerak bo'lganda ularga ustuvorlik beramiz. Bu bizga vaqtimizni yaxshiroq nazorat qilish, samaradorlikni oshirish va shu tariqa shaxsiy va tashkilot maqsadlariga yaxshiroq erishish imkonini beradi.

Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, mustaqil modullik va xotira bir-birini to'ldiradi va ular o'rtasidagi munosabatlar juda yaqin. Mustaqil modullik ma'lumotni yaxshiroq tartibga solish va eslab qolish, shaxsiy va tashkiliy samaradorlik va natijalarni yaxshilash, xotira esa ma'lumotni yaxshiroq o'zlashtirish va qo'llash, shu orqali shaxsiy va tashkiliy rivojlanish va muvaffaqiyatga erishishimizga yordam beradi. Shuning uchun biz shaxsiy va tashkiliy maqsadlarga yaxshiroq erishish uchun mustaqil modullashtirish va xotira qobiliyatimizni faol ravishda rivojlantirishimiz va yaxshilashimiz kerak. Ko'rinib turibdiki, biz xotirani yaxshilashimiz kerak. Cistanche deserticola xotirani sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, chunki Cistanche deserticola neyrotransmitterlar muvozanatini ham tartibga solishi mumkin, masalan, atsetilxolin va o'sish omillari darajasini oshirish. Ushbu moddalar xotira va o'rganish uchun juda muhimdir. Bundan tashqari, go'sht qon oqimini yaxshilaydi va kislorod yetkazib berishni rag'batlantiradi, bu esa miyaning etarli miqdorda ozuqa va energiya olishini ta'minlaydi, shu bilan miya hayotiyligi va chidamliligini oshiradi.

Miya faoliyatini yaxshilash yo'llarini bilish tugmasini bosing

Biz turli xil tasvir turlarini ajratib ko'rsatishga qodir vazifani ishlab chiqdik. Vazifalar uchun optimallashtirilgan takroriy neyron tarmoqlarda biz favqulodda vaziyatlarni ko'rsatishning mumkin bo'lgan elektron mexanizmlarini o'rganib chiqdik va bu tasvirlar ishchi xotira vazifalari paytida prefrontal korteksdagi neyrofiziologik kuzatuvlarni tushuntirishi mumkinligini aniqladik.

Bizning tajribalarimiz shuni ko'rsatdiki, inson xatti-harakati ishchi xotiraning an'anaviy hissiy modellari bilan emas, balki kutilmagan holatlar ko'rinishlariga mos keladi. Nihoyat, biz neyron ma'lumotlaridagi kutilmagan hodisalarni aniqlash va ishlaydigan xotiraning turli modellarini aniqlash uchun neyro ma'lumotlar uchun soxta prognozlarni yaratdik. Bizning topilmalarimiz ishchi xotirani, rejalashtirishni va kontekstga bog'liq qaror qabul qilishni birlashtiradigan neyron vakillik strategiyasini tavsiflaydi..

Operativ xotira|hisoblash modeli|neyron tarmoq|tasviriy geometriya.

Vaqt o'zgaruvchan muhitda moslashuvchan idrok xatti-harakatni to'g'ri yo'naltirish uchun vaqt bo'yicha ma'lumotni saqlash va birlashtirish qobiliyatini talab qiladi. Tez-tez ishlatib turadigan kechikish vazifalari paradigmalarida vaqtinchalik sezgi stimuli ma'lumot beradi, bu agent kelajakdagi javobni boshqarish uchun bir soniyali mnemonik kechikish davomida ichki holatda ushlab turishi kerak (1-4).

Ishchi xotira keyingi foydalanish uchun vazifaga tegishli ma'lumotlarni faol saqlash va manipulyatsiya qilish uchun asosiy kognitiv funktsiyadir. Moslashuvchan xatti-harakatni boshqarish uchun ishchi xotiraning mazmuni rejalashtirish va kontekstga bog'liq qaror qabul qilish kabi boshqa kognitiv funktsiyalar bilan bog'lanishi kerak. Shunga qaramay, nevrologiyada bu funktsiyalar asosan mustaqil ravishda o'rganilgan va miya bu jarayonlarni maqsadga yo'naltirilgan xatti-harakatlar xizmatida qanday muvofiqlashtirishi hali ham yaxshi tushunilmagan.

Kognitiv holatlar bilan bog'liq ichki ko'rinishlarni hayvonlar va odamlarda kechiktirilgan vazifalar paytida asabiy faoliyatni qayd etish orqali aniqlash mumkin. Prefrontal korteksdagi neyronlar ishlaydigan xotira vazifalarining mnemonik kechikishlarida kontent-selektiv faoliyat modellarini namoyish etadi (5, 6). Ish xotirasidagi selektiv kechikish faolligi ko'pincha hisoblash modellarida sezgir stimullarning xususiyatlarini ifodalovchi sifatida talqin qilinadi va amalga oshiriladi, bu keyinchalik javobni boshqarish uchun qayta ishlanishi mumkin.

Dominant kontseptual doirada tavsiya etilgan kognitiv strategiya shu bilan asosan hissiy bo'lgan ishchi xotira tasvirlaridan foydalanadi (5, 6). Operatsion xotira uchun sensorli strategiya turli xil vazifalar o'zgaruvchilari, jumladan harakatlar, kutilgan ogohlantirishlar va qoidalar bilan yaxshiroq bog'liq bo'lgan prefrontal kechikish faoliyatini kuzatish bilan shubha ostiga olindi (2, 3, 7).

Bundan tashqari, o'sib borayotgan adabiyotlar prefrontal korteksdagi xususiyatlarning sezilarli nochiziqli aralash selektivligini tavsiflaydi, bu printsipial jihatdan kontekstga bog'liq xatti-harakatni qo'llab-quvvatlaydi (8-10). Bu xilma-xil kuzatuvlar shuni ko'rsatadiki, ishchi xotiraning hisoblash rollarini hisobga olish uchun yanada yagona tizim zarur. rejalashtirish va kontekstga bog'liq qaror qabul qilish.

Hisoblash modellash kognitiv funktsiyalarni, shu jumladan ishchi xotirani va qaror qabul qilishni qo'llab-quvvatlaydigan neyron zanjirlarning potentsial mexanizmlarini o'rganish uchun samarali qo'llanildi (11). Ishchi xotira funktsiyalari odatda aniq modulli sxemalar bilan modellashtiriladi, ular prefrontal korteksdagi aralash selektivlikni hisobga olmaydi va ishchi xotira hissiy tasvirlarni saqlaydi (11, 12).

Qo'shimcha modellashtirish yondashuvi kognitiv vazifalarni bajarishga o'rgatilgan sun'iy neyron tarmoq modellaridan foydalanadi (13). Qo'lda ishlab chiqilgan modellardan farqli o'laroq, topshiriq bo'yicha o'rgatilgan takroriy neyrontarmoq (RNN) modellari tizimli sxema arxitekturalari yoki ishchi xotira tasvirlari shakli haqida taxminlarni talab qilmasdan kechiktirish vazifalarini bajarishi mumkin (14).

Shuning uchun bu yondashuv ishchi xotira tasvirlari moslashuvchan hisoblarni qo'llab-quvvatlashi mumkin bo'lgan hisoblash mexanizmlarini tekshirish uchun juda mos keladi (4, 15-18).

Ahamiyati

Neyrosxemalarning kuzatilgan holatlarini e'tiqodlar, harakatlar va rejalar bilan bog'lash tizimli nevrologiyaning asosiy maqsadi hisoblanadi, ammo bu eksperimental dizayn, tahlil va nazariya uchun jiddiy muammolarni keltirib chiqaradi.

Ayniqsa, kechikish vazifalari sohasida neyroansambllarning taqdimot mantig'i keng muhokama qilingan. Atriyal asosda hisoblash talablarini mustaqil nazorat qilish imkonini beruvchi kechikish vazifasidan foydalanib, biz kutilayotgan ogohlantirishlarga oid rejalarni aks ettiruvchi aputativ kechikish tasvirini aniqlaymiz. Favqulodda vaziyatlarning taqdimotlari turli xil kechikish vazifalari uchun javoblarni samarali xaritalash imkonini beradi.

Vazifalar uchun optimallashtirilgan neyron tarmoqlar, biz neyrofiziologik ishchi xotira adabiyotidan kutilmagan hodisalarning kuzatilgan hodisalar bilan qanday bog'liqligini o'rganamiz. Nihoyat, biz insonning xatti-harakati tasodifiy holatlarga mos kelishini ko'rsatamiz.

Ushbu tadqiqotda biz kognitiv strategiyaning oqibatlarini o'rganamiz, unda ichki holatlar idrok yoki harakatlar emas, balki rejalarni ifodalaydi. Xususan, bizning nazariy asosimiz kelajakdagi xatti-harakatlarning bo'lajak hodisalarga qanday bog'liqligiga asoslanib, kutilmagan holatlarni belgilaydi. Favqulodda vaziyatlarga asoslangan strategiyalarni sensorli yoki harakatga asoslangan operatsion xotira strategiyalaridan ajratish uchun biz vazifa paradigmasini, shartli kechiktirilgan mantiqni (CDL) ishlab chiqdik.

CDL topshirig'i bo'yicha ishlab chiqilgan RNN modeli o'zlarining davlat ko'rinishlarida favqulodda vaziyatlarni boyitishni rivojlantiradi, bu aholi faolligi naqshlarining geometrik tuzilishida aks etadi. Modelning ichki tasvirlari ish xotirasi davomida kuzatilgan nerv faoliyatining turli hodisalarini qamrab oladi. Biz CDL vazifasida inson xatti-harakatlarini sinab ko'rdik va javob vaqtidagi xatti-harakatlarda favqulodda vaziyatlarga asoslangan strategiyaning asosiy imzolarini topdik.

Nihoyat, biz neyron faoliyati uchun noto'g'ri prognozlarni taqdim etamiz, bu kutilmagan hodisalarni muqobil hisoblash sxemalaridan ajratib turadi. Birgalikda olib borilganda, bizning tadqiqotimiz ish xotirasi vaqtinchalik kengaytirilgan idrok va moslashuvchan xatti-harakatni rejalashtirishni qanday qo'llab-quvvatlashi haqida nazariy asosni taqdim etadi, bu turli xil xatti-harakatlar va neyrokuzatishlarni tushuntiradi va eksperimental ravishda tekshiriladi.

Natijalar

CDL vazifasi. Ko'p qo'llaniladigan kechikish vazifalarida sezgir stimullar, javoblar, hisoblash talablari yoki asabiy faoliyatning o'ziga xos kognitiv vazifa o'zgaruvchilariga ajralmas nisbatlanishiga to'sqinlik qiluvchi qoidalar o'rtasida korrelyatsiya mavjud (1, 19). Shunday qilib, biz 1) kechikish bilan ajratilgan axborot kiritishlarini hisoblashni o'z ichiga olgan vazifani qidirdik; 2) tez-tez takrorlanadigan aniq oraliq hisoblash holatlari; 3) ba'zi sinovlar bo'yicha kechikish paytida to'g'ri javobni bashorat qilish mumkin bo'lgan sinovlar; va 4) harakat, hissiy, qoida va hisoblash-holat ma'lumotlarining dekorrelyatsiyasi.

Ushbu talablarni qondirish uchun biz CDL vazifasini ishlab chiqdik, bu kechikish bilan ajratilgan ikkita ikkilik stimulga ikkilik tasnifni qo'llaydi (1A-rasm). Biz kechikish va kechikishdan keyingi stimullarga mos ravishda "cueA" va "cue B" deb murojaat qilamiz. Qoidalar mantiqiy mantiqiy operatsiyalar sifatida belgilanishi mumkin va bitta qoida har bir sinov muddati davomida tonik tarzda taqdim etiladi.

Har bir sinovda agentga vazifa qoidasi, A ishorasi va B ishorasi taqdim etiladi va tegishli javobni yaratishi kerak. Masalan, OR qoidasida agentning javobi bitta bo'lishi kerak, agar ikkala belgi bittaga teng bo'lsa. 16 ta mumkin bo'lgan ikki bitli ikkilik tasniflardan biz 10 ta qoidaga e'tibor qaratamiz (1B-rasm), ular uchun javob signallarga bog'liq, lekin ishora tartibidan mustaqil.

Yakuniy 10 ta qoidaga mantiqiy operatorlar (N)OR, (N)AND, va X(N)OR, shuningdek (Anti-)Memory va (Anti-)Report kiradi. InMemory, agent o'sha sinov uchun A stimuli bilan javob berishi kerak va Hisobotda agent ushbu sinov uchun B stimuli bilan javob berishi kerak. Ikkala holatda ham "Anti-" chiqishning inversiyasini bildiradi. Qoida, A belgisi va B ko'rsatkichlari sinovlar bo'yicha tasodifiy ravishda o'zgaradi.

Favqulodda vaziyatlar vakillari. CDL topshirig'ini bajarish uchun agent kechikish bo'ylab topshiriq ma'lumotlarini taqdim etishi kerak. Agentdan barcha sinovlarni hal qilish uchun etarli bo'lgan A ishorasining stimulyatsiyasini saqlab turishini kutish mumkin. Odatda ishlaydigan xotira modellarida qabul qilinadigan ushbu "sezgi strategiyasi"da vazifaga tegishli ma'lumotni boshqarish uchun kechikish davomida saqlanadi. B ishorasi va qoidadagi ma'lumotlar bilan birgalikda javob berish (5, 20).

Kechikish vaqtida javobni oldindan rejalashtirish mumkin bo'lgan sinov sharoitlari uchun muqobil "harakat strategiyasi" mumkin (2, 21). Bundan tashqari, agent kechikish (3) vaqtida taqdim etiladigan qoida identifikatorini ifodalashi mumkin.

For more information:1950477648nn@gmail.com