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美国首次确定神经科学算法有助设计高效稳定网络-【新闻】

发布时间:2021-05-24 07:32:22 阅读: 来源:不锈钢管厂家

美国首次确定神经科学算法有助设计高效稳定网络大脑可能是效稳定的网络。最近,美国卡内基梅隆大学和索尔克生物研究所合作,确定了大脑在早期发育阶段剪除不需要的神经元连接的速度,籍此开发出一种可用于网络设计的大脑剪除新算法。模拟分析表明,据新算法生成的网络比用目前工程方法生成的网络更加高效稳定。相关论文发表在近期《公共科学图书馆计算生物学》杂志上。

在实现化方面,分布式计算机、传感器网络与脑网络所用的途径截然不同。人脑神经元创造网络是个剪除过程:从人出生到童年早期,脑神经元形成大量突触连接,超过了所需数量,随着年龄增长,无用的连接会被迅速剪除。人成熟时的突触连接比儿童高峰期要少50%至60%。而计算机科学和工程网络恰好相反,最初只有少量连接,然后按需增加。

据物理学家组织网报道,研究人员观察了小鼠体觉皮层模型生长的过程。他们先确定了形成突触的数量,随后发现在早期发育阶段这些突触被迅速剪除,随着时间推移,剪除的速度越来越慢。

卡内基梅隆大学副教授兹伍巴-约瑟夫说:你可能觉得用剪除法开发一个网络会很浪费,但在某些情况下,这种过程同样有利。在用剪除法构建的网络中,信息流更加直接,信息要到达同一个终点可以有多条路径,网络出现故障的风险最小。

索尔克研究所副教授萨基特那维拉卡用美国交通部的飞行数据测试了这一算法,发现用该算法生成的网络效稳定。但他指出:用这种算法来构建有很多基础设施的网络如管道,是不符合成本效益的。如果在无线网络和传感网络中用于指导网络形成,则是一种有价值的自适应方法。

这种算法解释了神经结构在发育阶段是怎样形成的,在该算法的启发下我们开发了用于工程网络设计的算法。卡内基梅隆大学的艾利森巴斯说,在计算机科学家和工程师构建网络时,基于神经科学的方法可能为他们带来一些新思路。

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