反射算法能做什么（修正）.pdf

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.31M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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反射算法能做什么？人工智能物联网大数据 QQ 群：38373305 作者：sea 本 Word 文档由超联制作

反射算法能做什么目录１、反射的神经含义。Ａ、先天性反射。Ｂ、后天性反射。Ｃ、反射的建立。Ｄ、反射链。Ｅ、反射的实现。Ｆ、反射的类别。２、反射的两大作用。Ａ、神经部位的兴奋的不同作用。Ｂ、反射的操作作用。Ｃ、反射的信息表示与保存作用。Ｄ、反射是脑神经系统的基本程序语言。３、反射蕴含的功能——记忆与回忆。Ａ、与刺激和反应、动作直接联系的记忆。Ｂ、反射链向大脑中枢的复制。Ｃ、可回忆记忆的实现。Ｄ、复制反射链使反射链成为代码。Ｅ、镜像神经空间——记忆空间。Ｆ、表层记忆和深层记忆。Ｇ、深层记忆的某些特征。甲、深层记忆的永久记忆特征。乙、深层记忆的标志存取特征。丙、深层记忆的顺序存储性。４、反射蕴含的功能——联想。５、反射蕴含的功能——记录经验。Ａ、经验的两大类。Ｂ、正经验与负经验。６、反射蕴含的功能——伴随经验的记录。７、反射与其它操作配合实现的功能——想象。Ａ、随机调用。Ｂ、想象是如何形成的？Ｃ、由“想象的形成”看系统的无智能小程序。８、反射蕴含的功能——预测。Ａ、历时性反射链的形成。Ｂ、对未发生事件的预测。

Ｃ、反射链蕴含的预测事例。Ｄ、预测成为独立活动的过程。９、反射蕴含的功能——其它思维功能。Ａ、预测与猜测、猜想。Ｂ、归类与抽象。Ｃ、推理、推测、判断与选择。

在“反射是什么？”里我们应该回答反射的定义、反射的结构、反射的组成等等问题。是向人们介绍关于反射的各种情况的。而在“‘反射算法’能做些什么？”里，我们主要是回答“反射能够做些什么？”、“反射能够向我们表达些什么？”这样一些问题。人们希望看到反射生成思维的程序，其主要原因不在于看到程序就能相信反射真的就能够生成思维，而是对“反射与思维”这两个看来并不相关的事物“竟然能够生成”，百思不得其解。人们几乎难以想象出，反射能够有生成思维的可能，反射能够有实现识别的可能，反射可以有派生出各种功能的可能。我们在“由反射生成思维”里虽然讲到反射生成各种思维的过程，但是那里涉及到高级思维的生成，涉及到的关系和过程比较复杂，人们有时就会看不清反射的基本作用。本文就是专门来讨论反射能够起什么作用的，从而使人们认清以反射为脑神经活动基础的可能。１、反射的神经含义。反射的定义是神经间的连接。显然，它的神经含义就是，由神经元间经过神经突触建立起的神经网络联系。一条反射链，就是神经网络的一部分，因此我也称之为部分神经网络。但是反射与神经网络又有着区别：神经网络关注每个神经元的活动，反射只关注反射链上各个具有明显功能的点的作用。如果具有明显功能的点不是一个神经元，而是一群神经元，研究反射就把它们看成是反射链上的一个点来考虑，通常我把它们叫做神经部位。并且把神经元和神经部位合称为反射节点。显然研究反射比研究神经网络简单，研究神经网络关注的是神经元的具体活动细节，研究反射则忽略那些具体活动，而把研究的精力放到它明显的功能（引起并传递兴奋）上。与反射相关有五个概念：先天性反射，后天性反射，反射链、反射的建立、反射的实现。前三个概念是名词性的，后两个概念是操作性的。Ａ、先天性反射。先天性反射是指机体生来具有的神经间联系，也叫本能性联系。在巴甫洛夫实验中的非条件反射，指的就是先天性反射。Ｂ、后天性反射。后天性反射是指机体出生以后建立的神经间联系。例如：在巴甫洛夫实验中，建立的是条件反射联系，在斯金纳箱实验中建立的是工具性条件作用联系，在桑代克实验中建立的是需要——环境——动作间反射的联系，在感觉过程中，建立的是多刺激间反射联系。Ｃ、反射的建立。反射的建立是指后天性反射的建立过程。建立的条件是：神经部位在多次反复同时受刺激后，便建立起联系。一次同时兴奋并不能建立反射，我们把一次、两次后的结果叫做“印象”。也就是说“印象是尚未巩固的反射”。反射建立后若不加以巩固，就可以退化。退化后的反射留有“痕迹”，也就是说，“痕迹是退化后的反射”。只有后天性反射才会有建立反射的过程。反射的建立过程就是学习过程。为了突出反射学习性，我们又称“反射的建立”为反射学习过程。“反射学习过程”是我们的可学习系统要进行的四大学习过程之一。它处于最基础的位置。Ｄ、反射链。反射链是对某些具有联系的反射节点的总称。对于先天性反射来说，反射链也是天生的。

对于后天性反射来说，反射链是“反射的建立”的结果。它还可以是多次“建立的反射” 的结果。即在已建立的后天反射的基础上再次建立反射。最后形成一个复杂的反射链。反射链的重要作用是传递神经兴奋，当反射链上的某个神经部位发生兴奋，就会沿反射链引起其它神经部位的兴奋。Ｅ、反射的实现。反射的实现是指在反射建立后，反射链上的某个神经部位产生兴奋后，会激发反射链上其它部位兴奋的过程。这也是建立反射的重要作用。反射的主要作用都是靠“反射的实现” 完成的。因此反射的实现是反射概念中最最重要的概念。 “反射的实现”是先天性反射和后天性反射都要经历的过程。但是，我们此处关注的仅仅是兴奋在反射链上的激发和传递，并不关心传递时神经元或神经突触在这个过程中会出现哪些变化。Ｆ、反射的类别。反射有不同种类，不同种类的反射其功能不同。条件反射实验主要是描写依据先天性反射建立后天性反射（此处叫做条件反射）的过程。在这个过程中刺激与反应（或动作）间通过明显的先天性反射建立了联系。工具性条件作用实验（斯金纳箱实验）主要描写偶然动作与刺激间建立联系的过程。此时先天性反射表现在发出偶然动作上，但没有明显的刺激来激发先天性反射链。这是它与条件反射的主要区别。尝试学习（桑代克实验）是描写复杂反射链建立的过程。它通过一个复杂的循环反馈过程建立需要——环境——成功动作间的反射链。尝试学习是反射学习的一部分，但它又可以独立为单独的学习过程。即摸索学习过程。多刺激间反射是描写同时接受刺激的各个神经部位间建立的反射。在这个反射链中，没有激发反应或动作的神经部位参与，整个反射链没有任何行为表现出来。因此这种反射是偏重信息保存的。２、反射的两大作用。反射从功能上看，作用并不一致。由于反射的多种作用，它才能够成为脑神经系统的基本语言（类似于计算机的ＣＰＵ指令），并能够表示脑神经系统的一切活动。人们不敢相信反射可以生成全部思维功能，就是在于人们没有把反射这种神经联系的方式，看成是脑神经系统的基本语言。为了让人们了解反射是脑神经系统的一种大脑活动的基本语言，我们必须使自己的认识超越出反射的神经含义，弄懂反射的基本语言含义。我们首先要分析反射在大脑活动中的基本作用是什么，其次就能够了解它是一种什么样的基本语言，用这种基本语言怎样构成大脑的全部活动。Ａ、神经部位的兴奋的不同作用。要了解反射在脑神经活动中的作用，必须先了解神经部位的兴奋在脑神经活动中的不同作用。我们前面已经指出，神经部位是由神经元和神经突触构成的一个群体。它们对应着大脑的一些功能。神经部位的功能可以分成两大类。一类是操作性功能，一类是信息性功能。一些神经部位的兴奋可以引起反应，另一些神经部位的兴奋可以引起动作。反应是一些小的活动，例如分泌唾液，例如面部表情。动作是指一些大的活动，例如各种肢体动作。心理活动也是一种活动，它既不表现为反应，也不表现为动作。它表现为对内部信息的一种处理。因此我们把神经部位兴奋引起的这些活动都叫做“神经部位的操作性作用”。它们相当于脑神经系统的一些小程序。另一些神经部位的兴奋仅仅是在传递刺激信息。它们本身没有操作意义。这些神经部位

的兴奋就具有信息功能。比如一根针刺到你的皮肤上，它把信息传递到你的大脑，实际就是在对你说：“我被针扎了！”。因此这样一个刺激信息通过神经元兴奋的传递，翻译成自然语言就是一句话。再例如，视神经每次接受的刺激，传递到大脑，就是你要用一篇自然语言的文章来描绘的图像信息。因此我们只有从操作和信息的意义上理解神经部位的兴奋含义，才能进一步理解反射的作用。Ｂ、反射的操作作用。当反射链把具有操作功能的几个神经部位联系起来以后，它就相当于把小的反应或动作连接成大的动作。在这些反射链的某个神经部位兴奋后，其它神经部位的兴奋就意味着动作的相继发生，这不就是一个靠反射联系起来的大活动程序吗？这实际就表明，反射可以起到在大脑中编写程序的作用，如果把具有操作能力的神经部位看成是脑神经系统的小程序，“建立反射”就是编程的过程，“实现反射”就是调用程序的过程。而且这种程序绝对是自编的。反射链在这种情况下就是自编程序的形式（主函数），反射链上各个能够引起活动的神经部位就是被调用函数。其实反射的这种作用是不言自明的。因此我曾经以为人们可以自发地想得出来。所以在以前的任何文章中都没有指出。但是我发现很多人无法自己想到这一点，他们是被反射的神经含义蒙住了眼睛。反射链把接收刺激的神经部位与具有操作功能的神经部位联系起来以后。就构成类似计算机语言中的条件语句操作。其接受刺激部位表示活动的条件，其反射链上的操作表示在符合条件情况下的活动。例如巴甫洛夫实验就相当于写出这样一条程序语句：当灯光亮的时候，就做出流唾液的反应。这一点也应该是不言自明的，我也在文章中留给读者们自己联想。但是几乎没有人考虑到反射的这种“计算机语言”的功能。不过反射的这种语言功能与计算机语言还是有区别的。因此我用“条件语句”称呼反射链的语句操作功能，而不具体计算机语言描述反射链的语句操作功能。顺便指出，反射并不能构成脑神经系统全部的基本操作语言。有些操作是靠神经网络更基本的功能实现的。例如信息的传递功能，信息的保存功能。在计算机中需要由指令控制完成，在脑神经系统中它们是自动完成的。Ｃ、反射的信息表示与保存作用。那些与操作无关的反射链，就仅仅具有信息表示与信息保存的功能。但是我们不要小看反射的信息表示和信息保存作用。反射链几乎可以用来表示一切信息。比如我给你出一道作文题：“记我的母亲”，你关于母亲的一切回忆都可以看作是与“母亲”建立的复杂反射链的结果，当“母亲”的刺激出现，这个复杂反射链上的一切信息都会随之而兴奋。你的作文不过是把那个复杂反射链兴奋的诸信息用语言表达出来而已。视网膜上神经元对一幅视觉图像的建立的反射链，和计算机用数码相机获得的数字信息差不多。他完全可以在大脑允许的范围内记录图像。这里所谓的“大脑允许的范围”，指的是大脑保存的图像要远比计算机保存的图像粗糙。

用反射链表示“小马是个男人”也很容易。只要在“小马”和“男人”两个存储神经网络间建立起反射就可以了。文字不过是图像反射链中的一些图形符号而已。某一词汇图像符号（它也是反射链）与一些相应的反射链建立起反射，这个词汇就成为表示那些反射链的概念。例如，“大象”这个词汇与一些记忆中的“大象”形象，与大象的习性等建立起反射，“大象”就能够表示那些形象了。人们也就可以凭借这条反射链理解自然语言中的“大象”了。因此语言的使用，就是依赖语言与事物间建立的反射实现的。当信息由感觉器官传递到大脑中枢后，在接受刺激的神经元间建立的反射，就被复制到大脑的其它神经元群体中。我们叫做反射链的复制。复制后的反射链就在那里保存。这就形成了记忆。因此记忆也不过是反射链功能的一种形式而已。３、反射蕴含的功能——记忆与回忆。很多心理功能的初级形式都蕴含在反射之中。但是如果我们仅仅看到反射的神经含义，看不到它的信息含义、操作含义，就无法看出它蕴含的功能。人类的初级记忆就来自反射。这里需要指出，人类的记忆是有层次的。仅仅是初级记忆依赖着反射，高级记忆有时要依赖思维进行，而计算机的存储不依赖于计算机的思维，这就是记忆与计算机存储的本质区别。人类的初级记忆，其记忆的信息编码不是文字。在脑神经系统中，刺激与兴奋都是暂时的。它们不可能成为记忆的信息编码。只有接受刺激的神经部位和产生兴奋的神经部位建立了联系才能够保存下来。这种联系不正是反射和反射链么？因此只有反射链才能够作为信息编码保存信息。因此脑神经的记忆不可能与反射脱离关系。Ａ、与刺激和反应、动作直接联系的记忆。巴甫洛夫的条件反射形成了条件刺激、非条件刺激、反应间的联系，它们巩固以后就会成为记忆。但是这种记忆与我们通常意义的记忆不一样。这种记忆不能“回忆”。为什么不能回忆？因为只要刺激一出现，反应就会出现。假设狗回忆起这条反射链，那么它就会流出唾液。于是就出现回忆的连带效应。但是无论是人或狗，都没有这种回忆的连带效应出现，事实表明不存在对这种反射链的回忆。因此，这类反射链可以看成是记忆，但是它们是不能回忆的记忆。它们只能靠“反射的实现”起到它们的作用。同理，斯金纳箱实验形成了偶然动作与刺激的联系，也是一种不能回忆的记忆。它们如果能够回忆，也会出现没来由的动作，也就是会出现“回忆连带效应”，事实表明没有 “回忆连带效应”出现，因此它也是不可回忆的记忆。同理，桑代克实验建立的的需要—— 环境——成功动作联系也是不能回忆的记忆。感觉器官的多刺激间反射，更是不能回忆的记忆。它们如果能够回忆就会引起感觉器官神经元的兴奋。例如回忆视觉图像时视网膜神经元在没有光的刺激下，自己产生兴奋，那么眼睛就会产生幻觉。这种感觉就不可能可靠。因此这种记忆也不可能回忆。由于与刺激和反应、动作直接联系的记忆都是不可回忆的记忆。因此还要找到与我们通常记忆一致的可回忆记忆。Ｂ、反射链向大脑中枢的复制。上述不可回忆的记忆有一个共同的特点，它们都与周边神经相联系，负责接收刺激的感

觉器官的神经元属于周边神经，负责发生反应的神经元属于周边神经，负责驱动动作的神经元属于周边神经。没有这些周边神经元兴奋的反射链一定建立在大脑中枢，因此我们把大脑中枢的空间叫做记忆空间。在反射链兴奋时，周边神经通过传导神经，把它们那里的反射链传导到中枢神经的空闲神经元群落（即记忆空间），在那里形成复制的反射链。这种反射链向大脑中枢的复制，就实现了可回忆的记忆。比如，桑代克实验中“猫被关到笼子里，外面放有食物”（环境），“猫的肚子很饥饿” （需要），“猫学会了打开笼门的一种动作”，三者建立了反射。在猫遇到同样环境、同样需要时，便采用同样的动作打开笼门。此时上述这条有大量周边神经参与的反射链处于兴奋状态。反射链的各个兴奋部分被传导到大脑中枢。它们是被分别传输到大脑中枢的。即，“被关到笼子里，外面放有食物”的对环境的感知由一些传输神经传导到大脑的某个部位（空闲神经元），“肚子很饥饿”的需要状态也被传导到大脑另外某个部位，“打开笼门的一种动作”也被传导到大脑的某个部位。猫进行一次这样的操作，传导进行一次。多次反复后。在大脑中枢位置的三个部位的神经元群间也满足了建立反射的条件，它们间就建立了反射。这样就实现了反射链向大脑中枢的复制。复制后“复制反射链”与“原来的周边神经反射链”间也建立了反射（它们也符合多次重复的条件）。但是由于这种反射的联系是由传导神经联系的，线路较长，联系就较弱。因此它们是一种弱反射。弱反射在兴奋程度不强时，一个部分的兴奋不会引起另一部分的激发。所以在通常情况下，大脑中枢复制反射链的兴奋，不会引起原周边神经反射链的兴奋。总而言之，能够回忆的记忆一定不是与周边神经联系紧密的反射链。它们还一定是经过复制多次反射后形成的反射链。不过这也不是绝对的，有时与周边神经联系紧密的反射链还是能够回忆的，例如望梅止渴。Ｃ、可回忆记忆的实现。周边神经元参与的反射链向大脑中枢的复制，就实现了我们通常的可回忆记忆。那个复制的过程就是我们通常“记”的过程。而对复制的反射链的任何形式的激发，都可以实现回忆。也就是使那条被复制的反射链兴奋起来，就是我们通常意义的回忆。此时，由于复制反射链与原来的周边反射链间只有弱反射联系，因此这种回忆不会引起“回忆连带效应”。上面，我们提到“对复制的反射链的任何形式的激发”，问题在于“任何形式”都是哪些？周边神经向大脑中枢的信息传导可以引起“复制反射链”的激发，传导路线就是激发的路线。这是任何形式的激发的一类。大脑内部的信号也可以引起“复制反射链”的激发，这也就是当大脑的思维“想”到某个环节时，便形成激发信息激发“复制反射链”的兴奋。这是任何形式的激发的另一类。这些激发“复制反射链”兴奋的活动，都可以引起回忆。Ｄ、复制反射链使反射链成为代码。由于“周边神经参与的反射链”在复制到大脑中枢后，已经失去引起相应反应、动作、感觉的作用，因此也就成为一种名副其实的代码。脑神经系统就是用这种反射链来表示信息的，人类的思维就是对这种复制的反射链进行操作。并且，我们可以用它与周边神经的联系来恢复（相当于翻译）反射链上个“点”的真实含义。例如当复制反射链某点兴奋时，大脑通过该点与周边神经的猫开门动作的联系，便知道这个“点”的含义是猫成功开门的动作。显然，在这种翻译机制下，仅仅凭神经系统中传递的信息，或仅仅凭“复制反射链”的情况都不能解读出大脑信息代码的含义。这就是大脑信息编码难以解读的原因之一。上面确定脑神经信息代码形式（即用复制反射链为信息代码）的观点是我们首先提

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