12017

12017

مدل‌سازيه وشمندي مغز بر اساس اصل انرژي آزاد با رويكرد محاسبات حالت مايع

كارشناسي ارشد

كامپيوتر گرايش هوش ماشين

بهار 1392

بهار 1392

دكتر محمدرضا جاهد مطلق

چكيده اخيراً اصلي تحت عنوان «اصل انرژي آزاد» مطرح شده است، كه با طرح ديدگاهي بنيادين به سيستم‌هاي زيستي هدف تكامل و زندگي اين سيستم‌ها را در قالب يك اصل كلي بيان مي‌دارد. اصل انرژي آزاد ادعا مي‌كند، كه موجودات زنده براي ادامه حيات و بقا مي¬بايست در طول عمر خود همراه انرژي آزاد خود را كمينه نگاه دارند. به همين ترتيب انتخاب طبيعي نيز به دنبال تكاملموجود زنده¬اي (مدلي) است كه در كمينه‌سازي انرژي آزاد خود موفق‌تر باشد. در اين چارچوب كنش و ادراك هر دو از آثار سركوب انرژي آزاد به شمار مي¬آيد كه منجر استنتاج ادراكي و فعال مي¬شود. به جرئت مي‌توان گفت كه تا كنون (مغز) انسان موفق‌ترين سيستم در راستاي كمينه‌سازي انرژي آزاد نسبت به مدل‌هاي ديگر بوده است. پس با توجه به اين اصل مي‌توان درك بهتري از آنچه مغز در پي انجام آن است، به دستآورد. با استفاده از «مدل¬هاي سلسله مراتبي پويا» به عنوان مدل¬هاي عامي كه ممكن است توسط مغز مورد استفاده قرار گيرد و با در نظر گرفتن فرضياتي ساده كننده، نشان داده شده است كه كمينه¬سازي انرژي آزاد در اين مدل¬ها معادل با كمينه¬سازي خطاي پيش‌بيني داده¬هاي حسي خواهد بود. در اين پايان نامه به دنبال آن هستيم كه «مدل¬هاي سلسله مراتبي پويا» را در قالب يك مدل نرونيپياده سازي نماييم به طوري كهحتي‌الامكان با مغز قابل مقايسه بوده و توسط شبكه¬هاي عصبي زيستي قابل پياده¬سازي باشند. بدين منظور در جستجوي ابزار پياده¬سازي داراي توانايي پيش¬بيني قوي، به «محاسبات حالت مايع» برمي¬خوريم كه توانايي تقريب زنندگي عام، بنيان زيستي قوي،بلادرنگ بودن و آموزش ساده در كنار زيبايي نظري آنها را به گزينه¬اي ايده¬آل براي قلب تپنده مدل مبدل مي¬كند. در فصل آخر با ارائه مدلي تحت عنوان «حافظه مايع سلسله مراتبي» اين دو ايده را به يكديگر پيوند زده و به بررسي توانايي آن در يادگيري داده¬هاي دست ساز خواهيم پرداخت؛ سپس قدرت يادگيري و تعميم آن را تحليل خواهيم نمود. كلمات كليدي: اصل انرژي آزاد، محاسبات حالت مايع، مدل¬سازي مغز، هوشمندي مغز، پيش-بيني سري¬هاي زماني، شبكه¬هاي پژواك ايستانه