在图2中列举的神经网络认知模式中,虽然只涉及到了输入与输出,但在两者之间已经包含了计算的成分,或是说承担了传递计算的功能,此外不难发现:能够对某一物体认知,必须要首先区分开其他物体,尤其是符合图2c中的情况,物体间的差异正好可以满足这一需求。这样,即使是从同一个感官传来的信息,也能做到很好的区分。
当认知的对象较为复杂时(如苹果),对象包含有各种各样的属性,其中的每一种属性的响应过程,在局部都遵循着反射的定义。当在某一时刻,与苹果相关的各种属性的神经子网络被大部分激活时,苹果的表象就成了焦点。更确切的讲是,感官捕捉的信息在传递的过程中,经过了代表各种属性的神经子网络,一些属性因条件不满足而停止传递,最后由可以通过的(即被确认的属性)神经子网络继续向后传递,最后再引发一系列的动作,其中反射可以指局部的传递(单个属性的确认),也可以指整个传递过程(看到苹果后,可以去拿可以去想等等)。
苹果在人脑中形成的表象,其实就是指感官根据苹果实物产生的电信号所能经过的神经链路,神经链路与神经网络的关系相当于行走路径与公路网的关系。此外其他的神经区域输出的电信号如果在传递过程中也能引发出与前面提到的“苹果神经链路”相同或相似动作或是功能的话,也可以说是形成了苹果的表象,这种现象可以使我们认知客观世界不存在的事物或个体自身从未接触过的事物。
b、事件认知
任何事物在一段时间内发生了变动,在这里都可以被称之为事件。因果关系同样也具备事件的属性,如果能深入分析一下各种事件的过程,基本上都能找到因果关系的影子。在前面对物体的认知中,我们知道了神经网络认知物体是以因果关系的方式建立的网络链路,为了不引起混淆,下面以因果关系为认知对象的,我们用事件来代替,对事件的认知过程,近似于对物体的认知过程,相当于把事件等同于物体,由于事件具有时间性,所以神经网络就必须能够处理时间问题。
神经元的形状各异,轴突有长有短,且对信息的加工时间与传递速度也各不相同,这样对同一起点不同的传递路径,信息的传递速度可能不同。还以图2为例,现在假设每一个箭头除了代表一个神经元连接外,还代表一个单位传递时间,当首先刺激A区后并在第二个单位时间内刺激B区,将两次触发过程当作一个事件,导致一个输出Y;同法当先刺激B区,然后在刺激A区时会有另一个输出X,如图3
根据这种通过神经链路上神经元个数进行延时的方法,任何处于时间片段上的信息都可以被处理。我们再举个更加复杂的例子,单输入神经元网络对摩尔斯电码的识别与重现。
假设输入神经元为A,按严格的尔斯电码规则来刺激该神经元,最后由神经网络得出字符序列,如图4
当A收到刺激信号时,将信号广播给不同的识别群体,图4中只给出了其中的一个网络群体,给出的这个群体只能认识字符“b”即电码“—…”。为了简化说明,图4中舍弃了每个神经元的其他输入输出链路以及相关的抑制链路,所以图中的每一个指向神经元的箭头均存在着“与”的逻辑运算关系,在这里它们不表示逻辑数量。
由图4可以看出,先收到的信号经过较多的传递神经元进行延时,再连同后面收到的信号一起同时传递到结果输出上,这样处于时间片段上的信息就可以被当作是一个整体来进行处理。粗虚线上半部分为输入识别部分,下半部分为信息重现部分,仔细观察就会发现,两部分的神经链路并不是互成镜像,输入为前端延时,依次为:1、3、5、7、8、9,输出为后端延时,依次为:9、7、5、3、2、1,所以认识事物与应用事物是由两套不同的神经网络来控制完成的。图4中的两条倾斜细虚线是一个虚拟的标示线,从某种意义上讲这里是事物的表象层,中间本应该是更加复杂的表象处理网络,在这里只简单的假设性的给出了表象输出与输入。
c、抽象概括与抽象描述
对事物(事件、物体)的认知,使我们得以在大脑中建立出与客观世界相对应的表象,作为记录事物表象的神经链路网上的每一个分支与合并都可能是事物在不同层次上的一种“特征的概括与描述”(参见图3左图)。
神经网络在认知新的事物时,输入信息总是尽可能的使用已存在的网络链路进行传递处理,当处理不足以产生正确的结果时才在信息的中断处搭建新的网络连接。在局部,如果已存在的网络链路可以被使用,那么这部分网络结构通常是一种共性的表达,当这种表达随着同类认知的增加而逐渐完善时,就可以作为一种属性的表象,这在主观上是一种抽象概括的过程。
例如,对苹果的认知,“苹果”本身是一个概括出来的词汇,它不具体指哪一个苹果,但在认知若干个具体苹果的过程中,与各个苹果相对应的神经链路的共用部分被逐渐加强,这部分神经网络就可以说是“苹果”这一概念的表象区域。此外,神经网络结构不光能实现对有形的抽象概括,也可以对无形的加以抽象概括,例如“水果”的表象,这一表象的形成可以说是用若干不同种类的水果培养出来的,也可以说是由“苹果”、“梨”等等表象的神经链路的共用部分完善而成的,后一种方式可以理解为抽象概括可以建立在另一种抽象概念之上,即对无形的事物也可以做抽象概括。换个角度讲,这些抽象出来的表象本身就是一种有形的物质,它是由若干神经元搭建起来的网络系统,是客观存在的东西,这样的话就与第一种方式相一致了。
语言是生物间交流的工具,是生物为了更好的适应周围的环境而进化产生的,在这里它包含有声音、文字、动作、行为以及低等生物的化学接触等等内容。就拿我们人类来说,每一个发音、每一个文字符号都可以说是对应着一种表象,这个表象可以是抽象出来的也可以是具体事物产生的。语言是通过触发来进行工作,当然也可以说是一种反射或是因果现象。无论是说还是听,也不论是写还是看,对于说或者是写这种输出性质的处理,可以解释为某个表象被激活时,它又被作为输入信号沿着该表象至发音或是运动器官间的语言神经链路传递电信号,直至发音或是运动器官做出相应的动作。听与看也是如此,感官接收到信息后传递直至激活某一个表象区域(请参见图4)。语言与表象之间广泛存在着对等映射关系,它可以使我们能够直接去运用语言来进行思维,即便是表象与输入输出没有语言神经链路对应关系的,如果需要我们也会临时的建立起语言神经链路,如本文中说的图几图几、这个那个等等,或者用相关的有语言链路的表象通过塑造、阐述、刻画、定位等等方式来体现或是建立该表象,这种建立神经链路的过程往往体现出不同种类的记忆模式。(责任编辑:一枝笔写作事务所)