大脑的记忆

AI神经网络中的记忆

当前AI发展进入一个瓶颈大家都意识到还是要继续在人脑中获取AI方向的指引。当然也有科学家说物理世界与心理世界并非一一对应人类的智能也没必要与物理世界一一对应甚至本质上都可以是不同的所以没必要研究大脑认知和大脑的机制更不需要分子级别的大脑拷贝。

当前AI的神经网络是通过函数来模拟生物神经网络两者在记忆方面存在较大的差异。虽然AI的神经网络也具备记忆编码功能而且也能够读写记忆但在记忆的创建方式、存储方式以及提取方式等都无法确定是否与生物神经网络的机制相同这也是如今AI从本质上更进一步的主要障碍。而且如今AI的记忆并没有像人脑一样分层分类计算系统无法根据不同层次的记忆做出决策同时也没有记忆联想机制。此外人脑的神经元是多种多样的而AI神经网络的神经元却是相同的。

记忆的分类

记忆是指记住某事物并且在需要的时候提取出来的行为。按照记忆的时间长短可以分为短时记忆和长时记忆短时记忆通常只能保持对某件事数十秒的记忆而长时记忆是以分钟或年为单位的较长时间的记忆。长时记忆又分为陈述记忆和非陈述记忆陈述记忆主要是将知识和过去的体验用话语或图像形式保存记忆非陈述记忆是指不可用话语和图像形式保存的记忆。陈述记忆再分为程序记忆和启动记忆非陈述记忆分为语义记忆和情景记忆。

短时记忆

短时记忆是用完就忘的记忆比如看完某个电话号码马上就拨打电话拨打完就忘记了。还有大学时经常是考前临阵磨枪考完就忘光临时复习的内容这也是短时记忆。人类能够瞬间记忆的平均数为7个。短时记忆类似于计算机的RAM内存主要用于临时存储。

长时记忆

长时记忆是指能长期记住的记忆当我们在大脑中不断重复短时记忆的内容时短时记忆就会慢慢变成长时记忆。比如我们不断给某个指定的电话号码拨号后就会长期记住这个电话号码当事物存在长时记忆后就不容易忘记长时记忆形成后记忆随时间衰减得慢甚至能够终生记得。长时记忆能够造成大脑神经元及神经网络的物理改变比如新突触连接。短时记忆向长时记忆转变的过程称为记忆巩固海马内的短时记忆会被巩固在侧头叶大脑皮质上。

语义记忆

语义记忆就是一个个的小知识包括所有常识和所见所闻它们是有组织的知识比如地球在自转、广州在广东省等知识这些知识像百科全书一样细分。它是一个心里词库包括个人掌握的所有概念及其意义也包含它们之间的联系以及操作这些概念的相关规则和算法。语义记忆核心是使用语义对知识进行编码通过语义来表征意义。

情景记忆

情景记忆是包含了时间、地点及当时情感的记忆通常是对印象深刻的往事不断回忆从而生成情景记忆。情景记忆伴随着个人情感和体验在相似情景下能够有意识地唤起记忆。而语义记忆由于是不伴有情感和体验的所以在没有奇迹的情况下就难以回忆起来。为了能有唤起记忆的契机可以将语义记忆转为情景记忆从而能更容易记起来。比如将某个知识嵌入到脑海中的某个画面或故事中这个画面或故事要添加自己的情感、体验和唤起契机。此外还要经常将这个故事拿出来讲不然会变回语义记忆。

情景记忆过程中除了收集时间地点信息外还有感觉信息需要被编码包括味觉信息、嗅觉信息、皮肤感觉信息、听觉信息、视觉信息等。

程序记忆

程序记忆是指反复活动练习躯体获得的记忆比如滑冰、骑车、乐器演奏等。程序记忆需要通过躯体感觉来记住而且很难用语言来进行描述。程序记忆是最难忘记的记忆孩时学习的自行车技能就算几十年后仍然能轻松驾驭。存储这些记忆的地方在小脑这些记忆一旦习得就可以终身记得所以一定也要让小孩多运动什么运动都可以学加强大脑神经的锻炼。

启动记忆

启动记忆是无意识的记忆先接收的信息无意识地对后进入的信息产生影响。启动记忆可利用来推进对事物的理解以及状况的判断但也可能会造成错误的起因。比如听到“red”单词后让你补全“ye_ _ _ _”多数人都会补充成“yellow”。启动记忆是人类在原始世界为了能在决定生死的瞬间幸存下来而获得的能力。

记忆被保存的位置

• 短时记忆暂存在海马中用后马上被忘记。

• 语义记忆暂存在海马中然后被送到大脑皮质的各部位作为长时记忆保存。

• 情景记忆暂存在海马中然后被送到大脑皮质的各部位作为长时记忆保存。

• 程序记忆保存在小脑、尾状核、壳等部位通过练习记住。

• 启动记忆保存在新皮层无意识记住的记忆。