新联结主义

2024-02-02

    新联结主义 :

新联结主义是在哲学、神经科学、计算机科学、控制论、心理学等众多学科综合影响下产生的,以“心理活动像大脑”为隐喻基础,旨在模拟大脑的结构及其功能。它把信息看成是分布在各个神经元以及神经元的联结中,信奉通过合作平行的方式运用简单加工单元来处理信息,故又称平行分布加工。它所描述的是一种假设模型,是对真实神经网络模型的简化,它近似但不同于生物神经网络,故又称人工神经网络。新联结主义模型是由单元和联结构成的,单元是带有活性值的简单加工器,联结是单元之间相互作用的中介,单元及单元之间的联结被称为网络。一般来说,联结都是加权的,权值可以为正,也可以为负。特定输入根据权数的提示来决定接受它的单元是兴奋还是抑制。在新联结主义看来,认知其实就是相互联系的具有活性值的神经单元所构成的网络的动态整体活动。

新联结主义的典型模型由输入层、隐含层和输出层构成,不同层间的神经元形成兴奋性或抑制性等交叉多维联结,同一层次的神经元之间没有联结或只有抑制性联结。输入层神经元模拟的是神经系统中的感觉神经元,隐含层神经元模拟的是联合神经元,输出层神经元模拟的是运动神经元。输入层中每个单元都像神经元那样伸出轴突纤维,轴突纤维到达第二层单元群时,其纤维末端分裂成扇形分支,这种分支的每个末梢都同隐含层的每个单元相联结,形成突触联结,以确保输入层的每个单元都可以和隐含层的每个单元保持联系,并对隐含层神经单元的激活产生影响,使其处于兴奋或抑制状态。

新联结主义的典型模型

新联结主义模型具有平行结构和平行处理机制、分布式表征、连续性和亚符号性、容错性以及自组织自适应自学习等特征。对新联结主义模型进行训练时,通常采用反向传播算法、赫布规则、△规则以及胜者为王等学习策略和规则。

新联结主义对于研究认知的微观结构以及说明人类心理活动的细微方面可以发挥重要作用。自产生以来,它也在其他领域对相关问题的研究产生了积极影响。虽然有学者认为考虑神经学的知识对于建构心理学水平上的联结主义约束理论没有什么意义,但却把新联结主义看作由神经元激励的,并认为它是大脑式推理的重要形式,因此具有神经生理学的合理性。新联结主义作为认知心理学的一种研究范式,也为很多心理现象提供了新的解释向度,在发展心理、视觉心理、语言心理、思维推理等方面都有一定的建树,而且还为一些新的心理学实验提供了启发。并且,从方法论层面讲,新联结主义采用的结构与功能模拟、灰箱方法以及还原论的研究策略也是可行的。

新联结主义对大脑进行同构型或同态型模拟研究也是有局限性的,它对大脑的模拟研究充其量只是对大脑生物结构的模拟,并在对大脑生物结构进行模拟研究的基础上推论其功能,这只是对心理活动本质的近似,而不是心理活动本质的真谛,距揭示人的心理活动的本质还有一定距离。作为现代认知心理学的研究范式,新联结主义和符号加工均立足于实验室研究,采用假设、类比和模拟的方法来研究人类的认知,为揭示人的心理活动的本质做出了贡献。新联结主义和符号加工是认知心理学中相互竞争的研究范式,二者作用是不可相互替代的。新联结主义未来发展只能走与符号加工范式相互融合之路。