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大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理(大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理是什么)
大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理的問題,以下是小編對(duì)此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。
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本文目錄:
一、什么是神經(jīng)計(jì)算機(jī)?
傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)在進(jìn)行繁瑣、復(fù)雜的數(shù)值運(yùn)算時(shí),例如,計(jì)算圓周率π,就顯得十分有能耐,比人高強(qiáng);然而,面對(duì)人類認(rèn)為比較容易的有關(guān)識(shí)別、判斷方面的問題時(shí),就顯得笨手笨腳,力不從心。
為了解決這個(gè)問題,科學(xué)家們一心想發(fā)明神經(jīng)計(jì)算機(jī),或叫神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的工作原理類似人腦。人腦由100億~150億個(gè)神經(jīng)元組成,而每個(gè)神經(jīng)元又和數(shù)千到數(shù)萬個(gè)神經(jīng)元相連接。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)正是利用與人腦非常相似的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息處理的。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)有著許多特點(diǎn):
第一,有著極強(qiáng)的自學(xué)能力。人們利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的自學(xué)特點(diǎn),可以方便地“教”會(huì)它認(rèn)讀自然語言文字。
第二,神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的“智能”好像是自發(fā)產(chǎn)生的,不是嚴(yán)格設(shè)計(jì)出來的,這是各個(gè)神經(jīng)元所做的簡(jiǎn)單事情集合起來的結(jié)果。這一點(diǎn)同人的大腦的工作原理極相似。
第三,神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的資料不是貯存在存儲(chǔ)器中,而是貯存在神經(jīng)元之間的網(wǎng)絡(luò)中。這就是說,即使個(gè)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)斷裂、破壞,也并不影響整體的運(yùn)算能力,即它具有重建資料的能力。
現(xiàn)在,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究,已在許多部門獲得了實(shí)際應(yīng)用。例如,信息識(shí)別、系統(tǒng)控制、檢測(cè)與監(jiān)測(cè)智能化等。
可以預(yù)計(jì),在21世紀(jì),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究將會(huì)有新的突破。雖然用無生命的元器件實(shí)現(xiàn)人腦的所有功能是不可能的,但在某些特定的智能方面,接近或達(dá)到人腦水平的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)將會(huì)十分普遍,屆時(shí),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)將滲透到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。
神經(jīng)計(jì)算機(jī)是按照一種仿效人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型工作的。由于這種模型能通過電路予以實(shí)現(xiàn),因此人們不僅可以通過這一模型了解人的神經(jīng)細(xì)胞是怎樣工作的,而且還能把它制成集成電路的芯片,使計(jì)算機(jī)仿效神經(jīng)系統(tǒng)工作。于是,便出現(xiàn)了利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理的神經(jīng)計(jì)算機(jī)。
神經(jīng)計(jì)算機(jī)不僅能夠進(jìn)行并行處理,而且還具有以下兩種能力:第一,具有聯(lián)想能力,例如見到紅的、圓的、有芬香味的東西,便會(huì)聯(lián)想起這是蘋果。第二,具有自我組織能力,神經(jīng)計(jì)算機(jī)通過多次處理同類問題,能夠把各神經(jīng)元連接成最適于處理該問題的網(wǎng)絡(luò),通過做同類工作而有所改進(jìn)便是具有學(xué)習(xí)功能。
最能發(fā)揮神經(jīng)計(jì)算機(jī)長(zhǎng)處的工作有圖像識(shí)別、聲音識(shí)別、運(yùn)動(dòng)控制等。
由于神經(jīng)計(jì)算機(jī)采用并行處理方式,很適合用光計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。今后,光計(jì)算機(jī)得到實(shí)用時(shí),光神經(jīng)計(jì)算機(jī)將會(huì)有更誘人的前景。
二、神經(jīng)計(jì)算機(jī)是怎樣的?
隨著智能計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,科學(xué)家們想模仿人的大腦構(gòu)造和工作而造出一種新的計(jì)算機(jī),這種計(jì)算機(jī)稱為神經(jīng)計(jì)算機(jī)。然而要造出這種計(jì)算機(jī)可不是一件輕而易舉的事,難而又難。因?yàn)?,科學(xué)家對(duì)人腦的結(jié)構(gòu)已經(jīng)知道得比較清楚,但人大腦里的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理,還存在許多困惑。比如說人是怎么學(xué)習(xí)的,就還沒弄清楚。人大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)太復(fù)雜了,各個(gè)細(xì)胞間是怎么相互聯(lián)系的,還沒有完全揭示出來。換句話說,人大腦還有許多未解之謎。另外,因?yàn)槿四X的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)太復(fù)雜,因此完全模仿它還存在相當(dāng)大的困難。
現(xiàn)在,神經(jīng)計(jì)算機(jī)只能初步模仿人腦神經(jīng)的網(wǎng)絡(luò),研究出的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(也有的是神經(jīng)計(jì)算機(jī))就具有了很好的效果,且顯露出它的美妙前景。
人腦大約有140~150億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,大約與天上星星的數(shù)目相等。每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞與上千個(gè)細(xì)胞相連,這就像葉脈一樣錯(cuò)綜復(fù)雜。模仿人腦這樣的結(jié)構(gòu)制造的神經(jīng)計(jì)算機(jī),采用并行工作方式。過去的計(jì)算機(jī)是串行工作方式:存數(shù)據(jù),取數(shù)據(jù),送去計(jì)算,再進(jìn)行下一步工作,是一步接一步進(jìn)行工作的。讓串行工作的計(jì)算機(jī)無限提高速度是不可能的,特別是有的關(guān)鍵環(huán)節(jié),像流水線工作出現(xiàn)瓶頸一樣,卡住了整個(gè)工作過程的脖子。這就是常常所說的“瓶頸效應(yīng)”。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)是由多個(gè)人造神經(jīng)處理單元并聯(lián)而成的。人造神經(jīng)處理單元相當(dāng)于人腦的神經(jīng)細(xì)胞。由于這種計(jì)算機(jī)是并聯(lián)的,許多工作任務(wù)可以分配開來,同時(shí)協(xié)調(diào)工作,所以不會(huì)卡脖子,避免出現(xiàn)“瓶頸效應(yīng)”,工作速度可以成千百倍地提高。(順便說一下,現(xiàn)在的超級(jí)計(jì)算機(jī)都采用很多處理器并聯(lián),按并行工作方式建造。)
神經(jīng)計(jì)算機(jī)還有一大優(yōu)點(diǎn),就是具有“容錯(cuò)性”。什么叫容錯(cuò)性?比如說吧,人可以從某人的一雙眼睛,或根據(jù)一個(gè)背景,也可以根據(jù)人的一個(gè)動(dòng)作就能夠把一個(gè)人認(rèn)出來。這是人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)。人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)局部記憶恢復(fù)全部信息。這是因?yàn)?,人腦是把信息存儲(chǔ)在神經(jīng)細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞相連的網(wǎng)絡(luò)之間,而不是存儲(chǔ)在神經(jīng)細(xì)胞體內(nèi),而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接部分有千千萬萬,若是有一兩個(gè)神經(jīng)細(xì)胞體壞了也無關(guān)緊要,信息不會(huì)丟失。即使部分信息丟失,也可以根據(jù)剩余部分信息恢復(fù)完整的記憶。這就是容錯(cuò)性的一種表現(xiàn)。神經(jīng)計(jì)算機(jī)是依照人大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)出來的,所以具有容錯(cuò)性,若是丟失些資料,它仍能重新建立起來,具有修復(fù)性。
專家普遍認(rèn)為,人腦學(xué)習(xí)功能,是把神經(jīng)細(xì)胞之間的連接形式不斷加以改變,使網(wǎng)絡(luò)功能不斷提高,人的智慧也就發(fā)展了?,F(xiàn)在研究神經(jīng)計(jì)算機(jī)的目的,就是想制造出能聽懂聲音,能辨認(rèn)景物,具有學(xué)習(xí)能力的智能計(jì)算機(jī)。這種計(jì)算機(jī)機(jī)有些科學(xué)家稱它為第六代計(jì)算機(jī)或人工大腦。如果研究成這樣的計(jì)算機(jī),它的計(jì)算速度可達(dá)到1015次/秒,而目前最好的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度僅為109~1010次/秒。
現(xiàn)在各國(guó)都重視神經(jīng)計(jì)算機(jī)的開發(fā),研究主要向兩方面發(fā)展:一是如何制造接近人腦的網(wǎng)絡(luò);二是如何改進(jìn)它的學(xué)習(xí)能力,提高智力。
1988年,美國(guó)提出一個(gè)研究神經(jīng)計(jì)算機(jī)的計(jì)劃,投資4億美元。日本把1988年定為神經(jīng)計(jì)算機(jī)元年,歐共體于這一年開始集中28個(gè)研究所和近千名專家合作研究神經(jīng)計(jì)算機(jī)。1989年,美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制成可供神經(jīng)計(jì)算機(jī)使用的集成電路。1992年日本三菱電機(jī)公司開發(fā)出可供神經(jīng)計(jì)算機(jī)使用的大規(guī)模集成電路芯片。之后,日本富士通研究所開發(fā)出由256個(gè)神經(jīng)處理器互相連接而成的神經(jīng)計(jì)算機(jī),更新數(shù)據(jù)速度4億次/秒。一種由日本電氣公司推出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聲音識(shí)別系統(tǒng),能識(shí)別任何人的聲音,正確率達(dá)99.8%。美國(guó)電氣通信基礎(chǔ)技術(shù)研究所和卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)研究的神經(jīng)計(jì)算機(jī),由相當(dāng)于人“左腦”和“右腦”的兩個(gè)神經(jīng)塊連接而成?!坝夷X”的經(jīng)驗(yàn)功能部分,有1萬多個(gè)神經(jīng)元,適于圖像識(shí)別,存儲(chǔ)有基于經(jīng)驗(yàn)的語句?!白竽X”的識(shí)別功能部分,含有100萬個(gè)神經(jīng)元,用來存儲(chǔ)單詞和語法規(guī)則。這種計(jì)算就可以利用存儲(chǔ)的知識(shí)進(jìn)行翻譯。
20世紀(jì)90年代前期到中期,神經(jīng)計(jì)算機(jī)已獲得了應(yīng)用。例如,在紐約、邁阿密、倫敦飛機(jī)場(chǎng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢查塑料炸彈和爆炸物,每小時(shí)可檢查600~700件行李。
美國(guó)制成一臺(tái)神經(jīng)計(jì)算機(jī),專門用于模式識(shí)別,如分析心電圖、腦電圖波形,對(duì)細(xì)胞自動(dòng)分類計(jì)數(shù),染色體分類識(shí)別等。它的工作過程由三層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)共同完成:第一層是提取特征并用數(shù)據(jù)表示出來;第二層是對(duì)這些信息進(jìn)行運(yùn)算,獲得模式;第三層是把獲得的模式與預(yù)先存儲(chǔ)的模式相比較,完成識(shí)別。
我們可以樂觀地相信,在不久的將來神經(jīng)計(jì)算機(jī)將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。比如說進(jìn)行模式識(shí)別,實(shí)現(xiàn)知識(shí)處理,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制,在軍事上識(shí)別敵人,判定目標(biāo),進(jìn)行決策和指揮,甚至進(jìn)行社會(huì)管理等等。
三、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)述
機(jī)器學(xué)習(xí)中談?wù)摰纳窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)是指“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)”,或者說,是機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這兩個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的交叉部分[1]。
在這里,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更多的是指計(jì)算機(jī)科學(xué)家模擬人類大腦結(jié)構(gòu)和智能行為,發(fā)明的一類算法的統(tǒng)稱。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是眾多優(yōu)秀仿生算法中的一種,讀書時(shí)曾接觸過蟻群優(yōu)化算法,曾驚訝于其強(qiáng)大之處,但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大,顯然蟻群優(yōu)化還不能望其項(xiàng)背。
A、起源與第一次高潮。有人認(rèn)為,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最早討論,源于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的先驅(qū)——阿蘭.圖靈在1948年的論文中描述的“B型組織機(jī)器”[2]。二十世紀(jì)50年代出現(xiàn)了以感知機(jī)、Adaling為代表的一系列成功,這是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的第一個(gè)高潮[1]。
B、第一次低谷。1969年,馬文.明斯基出版《感知機(jī)》一書,書中論斷直接將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)打入冷宮,導(dǎo)致神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)十多年的“冰河期”。值得一提的是,在這期間的1974年,哈佛大學(xué)Paul Webos發(fā)明BP算法,但當(dāng)時(shí)未受到應(yīng)有的重視[1]。
C、第二次高潮。1983年,加州理工學(xué)院的物理學(xué)家John Hopfield利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),在旅行商問題上獲得當(dāng)時(shí)最好結(jié)果,引起轟動(dòng);Rumelhart等人重新發(fā)明了BP算法,BP算法迅速走紅,掀起神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第二次高潮[1]。
D、第二次低谷。二十世紀(jì)90年代中期,統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論和支持向量機(jī)興起,較之于這些算法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)不清晰等缺點(diǎn)更加凸顯,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)入第二次低谷[1]。
E、深度學(xué)習(xí)的崛起。2010年前后,隨著計(jì)算能力的提升和大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn),以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的“深度學(xué)習(xí)”崛起,科技巨頭公司谷歌、Facebook、百度投入巨資研發(fā),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迎來第三次高潮[1]。2016年3月9日至15日,Google人工智能程序AlphaGo對(duì)陣韓國(guó)圍棋世界冠軍李世乭,以4:1大比分獲勝,比眾多專家預(yù)言早了十年。這次比賽,迅速在全世界經(jīng)濟(jì)、科研、計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域掀起人工智能和深度學(xué)習(xí)的熱烈討論。
F、展望。從幾個(gè)方面討論一下。
1)、近期在Google AlphaGo掀起的熱潮中,民眾的熱情與期待最大,甚至有少許恐慌情緒;計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)熱情也非常巨大,對(duì)未來充滿期待,各大巨頭公司對(duì)其投入大量資源;學(xué)術(shù)界的反應(yīng)倒是比較冷靜的。學(xué)術(shù)界的冷靜,是因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)還沒有出現(xiàn)長(zhǎng)足的進(jìn)步,其缺點(diǎn)還沒有根本改善。這也從另一個(gè)角度說明了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)步的空間很大。
2)、"當(dāng)代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是基于我們上世紀(jì)六十年代掌握的腦知識(shí)。"關(guān)于人類大腦的科學(xué)與知識(shí)正在爆炸式增長(zhǎng)。[3]世界上很多學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)正在基于大腦機(jī)制新的認(rèn)知建立新的模型[3]。我個(gè)人對(duì)此報(bào)樂觀態(tài)度,從以往的仿生算法來看,經(jīng)過億萬年進(jìn)化的自然界對(duì)科技發(fā)展的促進(jìn)從來沒有停止過。
3)、還說AlphaGo,它并不是理論和算法的突破,而是基于已有算法的工程精品。AlhphaGo的工作,為深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用提供了非常廣闊的想象空間。分布式技術(shù)提供了巨大而廉價(jià)的計(jì)算能力,巨量數(shù)據(jù)的積累提供了豐富的訓(xùn)練樣本,深度學(xué)習(xí)開始騰飛,這才剛剛開始。
一直沿用至今的,是McChlloch和Pitts在1943年依據(jù)腦神經(jīng)信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)抽象出的簡(jiǎn)單模型,所以也被稱作”M-P神經(jīng)元模型“。
其中,
f函數(shù)像一般形如下圖的函數(shù),既考慮階躍性,又考慮光滑可導(dǎo)性。
實(shí)際常用如下公式,因形如S,故被稱作sigmoid函數(shù)。
把很多個(gè)這樣的神經(jīng)元按一定層次連接起來,就得到了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
兩層神經(jīng)元組成,輸入層接收外界輸入信號(hào),輸出層是M-P神經(jīng)元(只有輸出層是)。
感知機(jī)的數(shù)學(xué)模型和單個(gè)M-P神經(jīng)元的數(shù)學(xué)模型是一樣的,如因?yàn)檩斎雽又恍杞邮蛰斎胄盘?hào),不是M-P神經(jīng)元。
感知機(jī)只有輸出層神經(jīng)元是B-P神經(jīng)元,學(xué)習(xí)能力非常有限。對(duì)于現(xiàn)行可分問題,可以證明學(xué)習(xí)過程一定會(huì)收斂。而對(duì)于非線性問題,感知機(jī)是無能為力的。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全稱叫作誤差逆?zhèn)鞑?Error Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),一般是指基于誤差逆?zhèn)鞑ニ惴ǖ亩鄬忧梆伾窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)。這里為了不占篇幅,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將起篇另述。
BP算法是迄今最為成功的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法,也是最有代表性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法。BP算法不僅用于多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),還用于其他類型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。
RBF網(wǎng)絡(luò)全程徑向基函數(shù)(Radial Basis Function)網(wǎng)絡(luò),是一種單隱層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),其與BP網(wǎng)絡(luò)最大的不同是采用徑向基函數(shù)作為隱層神經(jīng)元激活函數(shù)。
卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional neural networks,簡(jiǎn)稱CNNs)是一種深度學(xué)習(xí)的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),在大型圖片處理中取得巨大成功。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將起篇另述。
循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Recurrent Neural Networks,RNNs)與傳統(tǒng)的FNNs不同,RNNs引入定向循環(huán),能夠處理那些輸入之間前后關(guān)聯(lián)的問題。RNNs已經(jīng)在眾多自然語言處理(Natural Language Processing, NLP)中取得了巨大成功以及廣泛應(yīng)用[5]。RNNs將起篇另述。[5]
[1]、《機(jī)器學(xué)習(xí)》,周志華著
[2]、《模式識(shí)別(第二版)》,Richard O.Duda等著,李宏東等譯
[3]、《揭秘IARPA項(xiàng)目:解碼大腦算法或?qū)氐赘淖儥C(jī)器學(xué)習(xí)》,Emily Singerz著,機(jī)器之心編譯出品
[4]、圖片來源于互聯(lián)網(wǎng)
[5]、 循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN, Recurrent Neural Networks)介紹
四、大腦記憶回路原理
我們的大腦是一個(gè)強(qiáng)大的器官,它支配著我們的行動(dòng)。下面我給大家分享一些關(guān)于大腦記憶回路原理的內(nèi)容,希望大家喜歡。
人的大腦分為左腦和右腦兩個(gè)半球,它們的功能是不同的,通常左腦被稱為“語言腦”,它的工作性質(zhì)是理性的、邏輯的;而右腦被稱為“圖像腦”,它的工作性質(zhì)是感性的、直觀的。左腦的工作方式是直線式的,可以說是從局部到整體的累積式;右腦的工作方式則是從整體到局部的并列式。左腦追求記憶和理解,它的 學(xué)習(xí) 方法 是通過學(xué)習(xí)一個(gè)個(gè)的語法知識(shí)來學(xué)習(xí)語言;右腦不追求記憶和理解,只要把知識(shí)信息大量地、機(jī)械的裝到腦子里就可以了。
右腦具有左腦所沒有的快速大量記憶機(jī)能和快速自動(dòng)處理機(jī)能,后一種機(jī)能使右腦能夠超快速的處理所獲得的信息。
左腦和右腦的記憶能力是1:100萬,然而一般人卻只會(huì)用左腦記憶!
人類大腦的一部分組織能夠增強(qiáng)記憶,如果我們能夠知道增強(qiáng)記憶的方法并用到實(shí)踐中去,我們對(duì)大腦使用的方法也改變。大腦能夠變得更靈活,原先運(yùn)轉(zhuǎn)比較緩慢的機(jī)能開始加快運(yùn)轉(zhuǎn)速度。這樣,學(xué)習(xí)能力低下的孩子可以 提高 記憶力 ,成人則降低了患癡呆癥的危險(xiǎn),并能夠長(zhǎng)久保持靈敏的頭腦。
是哪些組織能夠 增強(qiáng)記憶力 呢?人類的大腦分為上下兩部分,上面一部分由表層意識(shí)(意識(shí))控制,下面一部分由深層意識(shí)(潛意識(shí))控制。這兩種意識(shí)的工作內(nèi)容完全不同。人們通常使用外部的表層意識(shí),不大使用深層意識(shí),但是出色的記憶力其實(shí)存在于我們的深層意識(shí)中,人類的大腦分為左右兩個(gè)半球,表層意識(shí)位于左半球,深層意識(shí)位于右半球。
通常我們都認(rèn)為通過理解達(dá)到背誦的目的是很重要的,然而理解行為只動(dòng)用了我們的表層大腦。大量反復(fù)的朗讀和背誦可以幫助我們打開大腦內(nèi)由表層腦到深層腦的記憶回路,記憶的素質(zhì)因而得以改善。
淺層記憶發(fā)生在表層大腦中,很快就會(huì)消失得無影無蹤。通過大量反復(fù)的朗讀和背誦,我們就能夠打開深層記憶回路,大腦的素質(zhì)會(huì)發(fā)生改變。深層記憶回路是和右腦連接在一起 的,一旦打開了這個(gè)回路,它就會(huì)和右腦的記憶回路連接起來,形成一種“優(yōu)質(zhì)”的記憶回路。
左腦的記憶回路是低速記憶,而右腦的是高速記憶,素質(zhì)完全不同。左腦記憶是一種“劣質(zhì)記憶”,不管記住什么很快就忘記了。右腦記憶則讓人驚嘆,它有“過目不忘”的本事。這兩種記憶力簡(jiǎn)直就是1:100萬,左腦記憶實(shí)在沒法和右腦相比。
但是,雖然我們?nèi)祟悡碛羞@么神奇的右腦,一般人卻只使用靠“劣質(zhì)記憶”來工作的左腦,他們的右腦一直在睡覺。所以說人們一直在錯(cuò)誤地使用大腦也不算過分。
大腦的三層記憶回路:側(cè)頭頁記憶回路、海馬記憶回路以及超記憶回路
記憶分為淺層記憶和深層記憶。大腦生理學(xué)中這樣講:淺層記憶發(fā)生在表層腦側(cè)頭葉中的語言區(qū),深層記憶發(fā)生在大腦的深層部分——舊皮層中的海馬。海馬還被特別稱為“記憶信息的管理塔”。它是記憶的中樞,負(fù)責(zé)收收集各種信息,并把這些信息綜合起來進(jìn)行取舍選擇。海馬不是記憶的最終貯藏所,因?yàn)橛洃浤軌虻竭_(dá)所有腦細(xì)胞的領(lǐng)域。但是確定無疑的是,從側(cè)頭葉到海馬的這一段神經(jīng)是記憶最重要的回路。
一般地,外界信息進(jìn)入側(cè)頭葉,在這里進(jìn)行判斷、分類、記憶和再生,然后把最重要的信息傳達(dá)到海馬里。海馬具有記憶、保持和再生的能力。它與側(cè)頭葉中的淺層記憶不同,是一種深層記憶,能夠長(zhǎng)期保持。如果信息反復(fù)、持續(xù)地進(jìn)入大腦,那么這些信息就會(huì)越過側(cè)頭葉的記憶回路,傳遞到海馬記憶回路中去。
除了我們常用的側(cè)頭葉記憶回路和海馬記憶回路,其實(shí)還有一種記憶回路存在。如果能夠打開這個(gè)回路,我們就能夠記住只看過或聽過一次的事物,無論何時(shí)都能通過想象在腦子里再現(xiàn)。這種回路叫做超記憶回路。
右腦中存在心靈感應(yīng)通道和想像通道
大腦分為三層。人類大腦首先是由腦干部分(也叫“爬蟲類的腦”)開始進(jìn)化的。這一部分具有“心靈感應(yīng)通道(Telepathy Channel)”,所以這部分的語言被稱為“心靈感應(yīng)語言(心靈互通的波動(dòng)語言)”。爬蟲類是指蛇和蜥蜴等動(dòng)物。它們不具有像人類一樣的語言能力,但是他們有別的通信手段,能夠知道同類的意思。這就是“心靈感應(yīng)”,也就是波動(dòng)語言。
在爬蟲類的腦發(fā)展的基礎(chǔ)上,哺乳類動(dòng)物的腦發(fā)展起來。這類動(dòng)物的腦中也有通信手段,能夠記憶和思考,這個(gè)通信手段就是想象。想象荷爾蒙能夠產(chǎn)生分子語言,分子語言也是語言的一種。狗和貓等哺乳類動(dòng)物雖然沒有語言,但是他們能夠明白同類的意思,就是因?yàn)槟軌蚴褂眯撵`感應(yīng)語言和想象語言。爬蟲類的大腦和靈長(zhǎng)類的之間有一條很寬的通道,所以哺乳類動(dòng)物能夠自由靈活的運(yùn)用心靈感應(yīng)和想象。
最外面的腦叫做靈長(zhǎng)類的腦,這部分腦具有下位層腦的機(jī)能,從這一表層腦中幾乎沒有任何物質(zhì)產(chǎn)生。當(dāng)下位層腦打開通往右腦的通路,右腦開始工作起來時(shí),就能夠自由的運(yùn)用心靈感應(yīng)和想象了。
在右腦出現(xiàn)以前發(fā)揮作用的是下位層腦,它具有傳遞回路,也就是具有心靈感應(yīng)通道和想象通道。這是因?yàn)樵谀X干(爬蟲類的腦)的右半球中存在著一條粗傳遞回路,可以和舊皮層進(jìn)行通信;而舊皮層(哺乳類的腦)的右半球中存在著一條細(xì)傳遞回路,可以和新皮層(靈長(zhǎng)類的腦)進(jìn)行通信。這就是為什么有些人具有特異功能、透視能力和預(yù)知能力的原因,他們的這兩條回路已經(jīng)打開,因而可以自由運(yùn)用心靈感應(yīng)通道和想象通道!只不過一般人的右腦睡著了,這兩條回路沒有開啟,所以無法領(lǐng)悟到右腦的神奇能力!一定要明白這一點(diǎn)。此外,還要知道,右腦和左腦的本質(zhì)功能是完全不同的。
右腦還具有一種想象機(jī)能,能夠?qū)⑹盏降男畔⑦M(jìn)行快速轉(zhuǎn)換。右腦是通過圖像進(jìn)行思考的腦半球,所以在聽到語言后能夠?qū)⑺兂蓤D像,或者能夠把圖像變 成語 言。但還不只如此,右腦還具有如下功能:它能夠把圖像變成數(shù)字,或把數(shù)字變成圖像;能夠瞬間把點(diǎn)的集合(點(diǎn)集)變成數(shù)字,或把數(shù)字變成點(diǎn)的集合;能夠把聲音變成圖像或樂譜;能夠把聲音變成顏色,把氣味變成圖像。
大腦回路是什么研究發(fā)現(xiàn)的這一大腦回路位于眶額前腦皮層(orbital frontal cortex,OFC)區(qū)域,正好在眼睛的后面。當(dāng)人類和動(dòng)物對(duì)自己的行為作出決策時(shí),該大腦回路就會(huì)把看到的和其他決策相關(guān)信息進(jìn)行編碼。如果人類大腦的這一區(qū)域由于中風(fēng)或其他原因受到損壞的話,他們就不可能改變自己的行為來適應(yīng)新的環(huán)境。
研究人員使用實(shí)驗(yàn)室老鼠來深入研究眶額前腦皮層到底怎樣將決策相關(guān)信息進(jìn)行編碼,同時(shí)檢查當(dāng)眶額前腦皮層受損時(shí)大腦 其它 部位受到怎樣的影響。他們將電極植入老鼠大腦內(nèi)與決策相關(guān)的區(qū)域,其中半數(shù)老鼠的一邊大腦眶額前腦皮層區(qū)域被損壞。隨后,觀察這些一半眶額前腦皮層區(qū)域正常、一半受損的老鼠對(duì)糖和鹽兩種不同氣味做出的反應(yīng)。通過電極,研究小組可以發(fā)現(xiàn)老鼠的神經(jīng)元在一種氣味前的“發(fā)火”(firing)速度是否高于在另一種氣味前。發(fā)火速度的快慢是老鼠思考活躍程度的表現(xiàn)??纛~前腦皮層受損的老鼠,其神經(jīng)元發(fā)火的速度明顯慢于正常老鼠。
然后,研究人員對(duì)兩種氣味進(jìn)行調(diào)換,即原來產(chǎn)生甜味的方向放的是鹽,產(chǎn)生咸味的方向放的是糖。他們發(fā)現(xiàn)眶額前腦皮層受損的老鼠其神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)保持“緊閉”,即無法按照氣味改變來調(diào)節(jié)自己。
Saddoris指出,對(duì)于眶額前腦皮層受損的老鼠來說,似乎用于決策的神經(jīng)系統(tǒng)其運(yùn)作速度只是正常時(shí)的一小部分??纛~前腦皮層受損的動(dòng)物在作決策時(shí),受到老信息和不相關(guān)信息的支配。這就解釋了為何有些眶額前腦皮層受損的患者擁有正常學(xué)習(xí)的能力,但仍堅(jiān)持按照某一種特定的方式進(jìn)行行為表現(xiàn)。
如何打開右腦記憶回路人腦中有兩種記憶模式,第一是記憶模式,第二種時(shí)右腦模式。左腦模式是:我們99%的人記憶東西是從左腦進(jìn)去,這種回路進(jìn)去很慢,出來也很慢,種種回路學(xué)習(xí)速度超級(jí)慢。而右腦回路卻超級(jí)快,被稱為超記憶回路。這個(gè)回路是在右腦中有個(gè)間腦的部分,間腦是記憶的最底層最核心的一個(gè)部位。如果任何信息進(jìn)入間腦,那么這個(gè)信息將永生不會(huì)忘記。在這里打個(gè)比方,左腦記憶就相當(dāng)于在沙灘上寫字;右腦記憶相當(dāng)于鋼板上刻字。 所以,我們需要打通一個(gè)從外在信息進(jìn)入右腦中間腦的這樣一個(gè)回路。那么,怎么才能打開這個(gè)回路呢?人們朗讀 文章 的時(shí)候,間腦的能量比較集中,會(huì)產(chǎn)生新的突觸,也就是打開了新的回路。突觸,是腦科學(xué)里面的一種專業(yè)名詞,是一種記憶的神經(jīng)。
當(dāng)你朗讀英語的時(shí)候,你會(huì)制造一種叫做體內(nèi)共振音。這個(gè)共振音會(huì)和間腦這個(gè)部分產(chǎn)生共鳴和共振,一旦產(chǎn)生了共振,右腦這個(gè)回路就打開了,訊息就進(jìn)去了。其實(shí),不斷重復(fù)地朗讀、背誦就是為了打開右腦記憶回路。 有兩種方法可以帶愛右腦回路。第一是朗讀,照著字面去讀,也就是素讀;第二種是朗誦。還有,通過音樂可以瞬間打開這個(gè)回路,但這只是瞬間地、偶爾的。所以,用音樂來記憶和學(xué)習(xí),速度會(huì)很快,因?yàn)榻柚魳反蜷_這個(gè)回路,把信息通過這個(gè)回路幫它打進(jìn)去,因此記住的會(huì)非???。 當(dāng)你念英語的時(shí)候,一定重復(fù)的去念一段話,為什么呢?是因?yàn)?,?dāng)你第一次念的時(shí)候,有可能你的左腦還是很清醒的。
當(dāng)你念到第十遍的時(shí)候,左腦就開始干其它事情了,然后右腦就跟著一遍一遍的重復(fù),就開始和右腦中的間腦這個(gè)部位開始共振,把信息輸入進(jìn)去,然后就慢慢的開啟這個(gè)回路。 實(shí)例: 虛空藏是佛,求聞持法就是把聽到的東西記住,這里說的是佛教中一種很神奇的咒語,叫做“十八字記憶真言”——“南無 阿迦 舍揭 婆耶 唵 阿唎 迦么 唎慕 莎訶”;把這十八字真言每天念一萬遍,連續(xù)念一百天,你即將開啟右腦中的超記憶回路。據(jù)史料記載,經(jīng)過這種訓(xùn)練的和尚,他們把二十頁的經(jīng)書,從頭到尾讀三遍,就可以徹底從第一個(gè)字背到最后一個(gè)字。 經(jīng)過這種訓(xùn)練的和尚,都產(chǎn)生了超級(jí)記憶力。因?yàn)闆]有人懂得這十八個(gè)字的意思,所以這直接在自然客觀上封閉了左腦的功能。走不了左腦就只能走右腦,可以右腦又沒有被開啟,所以只能拼命重復(fù)念,不斷的走右腦,就像鑿東西一樣,鑿了一百天,終于把右腦打開了,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回路,這就是右腦回路。
如何訓(xùn)練無意識(shí)記憶大腦的生理學(xué)表明,與大腦記憶密切相關(guān)的是大腦新皮層的顳葉舊皮層的海馬,大量而快速地向大腦無意思地輸入各種信息,這對(duì)大腦的來說,無疑是有一定的刺激作用,而這種刺激作用的速度越快越多,就越能夠在海馬構(gòu)筑想清晰而堅(jiān)固的記憶回路。
重復(fù)朗讀或?qū)W習(xí)的方法,一定會(huì)使大腦深層部分的神經(jīng)回路得到刺激,這些刺激的最終結(jié)果,必將形成與右腦有關(guān)的圖像能力,因此在大腦中將可能出現(xiàn)左右腦回路大面積相連的現(xiàn)象。
不過, 我還是建議你有意識(shí)的去記憶,只要找對(duì)方法,就能很快記住任何事物 按心理活動(dòng)是否帶有意志性和目的性分類,可以將記憶分為無意記憶和有意記憶兩種。無意識(shí)記憶既無意記憶,是指事先沒有預(yù)定目的、沒有經(jīng)過特殊努力的識(shí)記。在日常生活和學(xué)習(xí)活動(dòng)中,如參加集會(huì)、看電影、聊天、看報(bào)、聽 故事 等,并沒有給自己提出明確的識(shí)記任務(wù)和目的,也沒有付出特殊的意志努力或采取專門的 措施 來識(shí)記這些事物,但是它們卻自然而然地記在腦子里,成為個(gè)人知識(shí) 經(jīng)驗(yàn) 的組成部分,這就是無意記憶,也叫作不隨意記憶。這種記憶方式就是無意記憶法。
凡是比較突出、鮮明、能引起人們強(qiáng)烈好奇和濃厚興趣的材料,或具有強(qiáng)烈情緒色彩及對(duì)人意義重大的事情,都能引起無意記憶,而且,只要經(jīng)歷一次,就能自然而然地銘記在心,持久不忘。為此,有人把無意記憶法,又叫做自然記憶法。無意記憶法在人的學(xué)習(xí)中具有積極的意義,我們不可忽視。人的許多知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是通過無意記憶取得的,越是低年級(jí)學(xué)生,依靠無意識(shí)記獲得知識(shí)的情況越多。無意記憶的效果與個(gè)體對(duì)事物的態(tài)度、需要、興趣有關(guān),這些心理因素能使無意識(shí)記獲得較佳效果。在教學(xué)中很好地組織無意識(shí)記,很好地發(fā)揮它的作用也是很有必要的。由于無意記憶的不足之處是帶有偶然性和片面性不能很好地獲得系統(tǒng)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和建構(gòu)整體知識(shí)結(jié)構(gòu)。
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以上就是關(guān)于大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理相關(guān)問題的回答。希望能幫到你,如有更多相關(guān)問題,您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢,客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。
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