知識(shí)的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)主義取向

1、知識(shí)的結(jié)構(gòu)：聯(lián)結(jié)主義取向,概述分布表象中的有關(guān)概念分布表象和符號(hào)表象之間的差異,概論——作為一個(gè)學(xué)院圖書館管理員的安排,你的一部分工作是管理把顧客還回圖書館的書放回書架的助手。圖書包括許多門類，一個(gè)助手對(duì)一個(gè)門類或多或少比較熟悉，他們的熟悉度影響他們放回圖書的速度。因助手以小時(shí)計(jì)付薪水，因此要把他們安排到他們熟悉的門類以便他們更快放回圖書。在一個(gè)門類分配一名并必須分配一名助手的情況下，達(dá)到使得每分鐘放回的書最多的理想，采取的分配

2、方法應(yīng)該是怎樣的呢？不要以為這是一個(gè)簡(jiǎn)單的小問(wèn)題哦。（下表顯示出每個(gè)助手在每個(gè)門類每分鐘放回圖書的數(shù)量）,,,,,解決的途徑是，我們要同時(shí)考慮每個(gè)助手最快的領(lǐng)域和該安排下所有其他助手的效果，這種問(wèn)題有時(shí)稱作雙趨一避沖突。,在本章中我們將探討用來(lái)模擬我們?cè)谠S多認(rèn)知和神經(jīng)行為中所看到的同時(shí)性而設(shè)計(jì)的模型。有時(shí)被成為神經(jīng)一網(wǎng)絡(luò)模型（neural-network models), 聯(lián)結(jié)主義模型（connectionist model) 或者

3、分布的（distributed), 非符號(hào)的（nonsymbolic processing)加工。這種取向是力圖產(chǎn)生與神經(jīng)系統(tǒng)操作具有許多相同之處的認(rèn)知模型。,分布表象中的有關(guān)概念,回顧第一章中我們討論了三種水平的心理分析：神經(jīng)水平、認(rèn)知水平和心理水平。用信息加工取向來(lái)描述事件標(biāo)志著離開神經(jīng)系統(tǒng)描述的抽象程度。第五章中我們把記憶搜索的幾種類型的特征描述為激活一個(gè)代表你的知識(shí)的單位或結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)存在于認(rèn)知水平的分析上，在那里激活一個(gè)結(jié)點(diǎn)

4、代表著許多神經(jīng)過(guò)程的綜合。我們構(gòu)建了聯(lián)結(jié)主義模型。聯(lián)結(jié)主義的抽象程度被認(rèn)為比信息加工抽象程度更低得多，其所使用的術(shù)語(yǔ)和程序甚少，從表面上看，與實(shí)際的神經(jīng)事件有許多相似之處,實(shí)際的神經(jīng)元與理想的神經(jīng)元,有關(guān)皮層神經(jīng)元的有關(guān)情況。首先，我們知道這類神經(jīng)元經(jīng)常出現(xiàn)動(dòng)作電位現(xiàn)象；其次，每個(gè)神經(jīng)元與周圍的神經(jīng)元緊密聯(lián)結(jié)；最后，特定神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)可能是興奮性的或者抑制性的。每個(gè)神經(jīng)元沖動(dòng)可以傳遞到周圍的幾千個(gè)皮層神經(jīng)元且效果是同時(shí)的。當(dāng)一個(gè)

5、特定的神經(jīng)元放電時(shí)，它可以傳遞到周圍幾千個(gè)細(xì)胞，并且當(dāng)一個(gè)神經(jīng)元接受傳遞時(shí)，它們可能來(lái)自周圍幾千個(gè)細(xì)胞。但是，神經(jīng)元信息的強(qiáng)度并不因?yàn)榕c它聯(lián)系的臨近細(xì)胞的數(shù)目而改變，信號(hào)從不會(huì)由于臨近細(xì)胞的聯(lián)系而削弱或減弱。,信號(hào)強(qiáng)度不會(huì)改變，但信號(hào)不總為正。第一章中，Rosenblarr（1958）認(rèn)為神經(jīng)元之間的計(jì)算不但是由它們之間的興奮連接而且也由抑制聯(lián)結(jié)產(chǎn)生。每個(gè)神經(jīng)元通過(guò)總合所有來(lái)自其他神經(jīng)元的興奮和抑制性傳遞成為決策者，放電（或不放電）依賴

6、于總的輸入是正的還是負(fù)的。這是實(shí)際神經(jīng)元。我們將理想化的神經(jīng)元與聯(lián)接主義模型中的實(shí)際神經(jīng)元相比，做小型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)示意圖如下,,,,,,,,,C,A,B,輸出,輸入,輸入強(qiáng)度,+10,+10,0.3,-0.3,如圖，三個(gè)圓圈代表一個(gè)小型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的三個(gè)人工神經(jīng)元，讓我們用神經(jīng)節(jié)（neurode)來(lái)代表這種神經(jīng)元（Caudill&Bufler,1992）與真正神經(jīng)元的區(qū)別，神經(jīng)節(jié)按層次排列，底層為”輸入“，頂層標(biāo)識(shí)為”輸出“

7、層，這兩者間還會(huì)有許多層的神經(jīng)節(jié)。共性在于，在輸入層的每個(gè)神經(jīng)節(jié)與輸出層的神經(jīng)節(jié)存在著聯(lián)系。此外，正如用正號(hào)和負(fù)號(hào)所示，輸入層和頂層的神經(jīng)節(jié)之間也具有興奮和抑制性的聯(lián)系。在這種網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有看到動(dòng)作電位的類比，動(dòng)作電位的概念是基于第五章討論激活擴(kuò)散的觀點(diǎn)的。結(jié)點(diǎn)的激活使相聯(lián)的結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生相似的激活狀態(tài)。結(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)建立了激活傳導(dǎo)的通路。,轉(zhuǎn)化函數(shù),在真正的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，信息通常以動(dòng)作定位的方式在神經(jīng)元之間傳遞；在聯(lián)結(jié)主義模型中，這種傳遞由轉(zhuǎn)

8、化函數(shù)來(lái)執(zhí)行。轉(zhuǎn)化函數(shù)把輸入傳入系統(tǒng)并且描述了輸入在整個(gè)系統(tǒng)中擴(kuò)散的途徑，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言中我們把這個(gè)步驟稱為輸入在整個(gè)系統(tǒng)中的傳導(dǎo)。,,,,,,,,,C,A,B,輸出,輸入,輸入強(qiáng)度,+10,+10,0.3,-0.3,1、如果輸入單元A處于激活狀態(tài)（強(qiáng)度為1），那么單元A輸出0.3的激活。2、如果輸入單元B處于激活狀態(tài)（強(qiáng)度為1），那么單元B輸出-0.3的激活。3、如果輸入單元處于不激活狀態(tài)，那么輸出不激活。4、輸出單元C

9、通常是所有輸入單元激活的總合。我們把輸入和輸出單元之間聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度描述為兩個(gè)神經(jīng)節(jié)之間聯(lián)結(jié)的”權(quán)重“（weight)那么可以表達(dá)單元C的輸出輸出單元C=（輸入單元A×權(quán)重AC）+（輸入單元B×權(quán)重BC）,如何概念化這個(gè)小型網(wǎng)絡(luò)？它實(shí)際“做”了什么？ 本質(zhì)上，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型抑制或降低了輸入的刺激。有兩個(gè)層面的含義：如圖，輸入單元A輸入強(qiáng)度為1，但是系統(tǒng)輸出降到0.3；如果接受的是兩個(gè)強(qiáng)的但相反的輸入，它

10、們的效果被網(wǎng)絡(luò)消除以致于沒(méi)有進(jìn)一步的傳遞發(fā)生。 在此，對(duì)轉(zhuǎn)化函數(shù)進(jìn)行概括以計(jì)算出在許多輸入條件下神經(jīng)節(jié)的輸出 輸出j=∑ (輸入i×輸出ij）,分布表象和符號(hào)表象之間的差異,在字面上看，本章中所講的神經(jīng)節(jié)看上去非常類似第五章所講的結(jié)點(diǎn)，而且神經(jīng)節(jié)的聯(lián)結(jié)好像與我們已經(jīng)看到的結(jié)點(diǎn)的聯(lián)結(jié)相似。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和符號(hào)模型一樣能夠表象知識(shí)和認(rèn)知活動(dòng)，但兩種取向的重要差異在于如何表象認(rèn)知。,,,,,,,,,,,,,,

11、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,狗,Basenji,Cocker Spaniel,Mutt,我的狗,符號(hào)描述,A,B,C,D,叫,棕色,軟耳朵,紅色,聯(lián)結(jié)主義描述,假設(shè)網(wǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度,小結(jié)差異,符號(hào)模型強(qiáng)調(diào)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)包含大量的信息，聯(lián)結(jié)注意模型包含神經(jīng)節(jié)，本身不能做許多事情。在符號(hào)模型中，對(duì)特定信息貯存在系統(tǒng)中哪個(gè)結(jié)點(diǎn)的詢問(wèn)是適當(dāng)?shù)?，但是在連接模型中，只是被看作是交互成分集的激活模式，在聯(lián)結(jié)主義網(wǎng)絡(luò)中特定只是并不貯