الحوسبة العصبية

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الحوسبة العصبية هي معالجة المعلومات التي تقوم بها شبكات الخلايا العصبية . وترتبط الحوسبة العصبية بالتقاليد الفلسفية للحوسبة ، التي تطرح فرضية أن الحوسبة العصبية تفسر الإدراك . وكان وارن ماكولوتش ووالتر بيتس أول من اقترح تفسيرًا للنشاط العصبي باعتباره حوسبة في ورقتهما البحثية الرائدة عام 1943 بعنوان " حساب منطقي للأفكار الكامنة في النشاط العصبي ".

توجد ثلاثة فروع رئيسية للحوسبة، تشمل الكلاسيكية، والترابطية ، وعلم الأعصاب الحاسوبي . تتفق الفروع الثلاثة على أن الإدراك هو عملية حسابية، إلا أنها تختلف حول أنواع العمليات الحسابية التي تُشكل الإدراك. ترى المدرسة الكلاسيكية أن العمليات الحسابية في الدماغ رقمية، على غرار الحوسبة الرقمية . بينما لا تشترط كل من الترابطية وعلم الأعصاب الحاسوبي أن تكون العمليات الحسابية التي تُحقق الإدراك عمليات رقمية بالضرورة. ومع ذلك، يختلف الفرعان اختلافًا كبيرًا حول أنواع البيانات التجريبية التي ينبغي استخدامها لبناء نماذج تفسيرية للظواهر الإدراكية. يعتمد أصحاب الترابطية على الأدلة السلوكية لبناء نماذج تُفسر الظواهر الإدراكية، بينما يستفيد علم الأعصاب الحاسوبي من المعلومات التشريحية العصبية والفيزيولوجية العصبية لبناء نماذج رياضية تُفسر الإدراك. [ 1 ]

عند مقارنة التقاليد الرئيسية الثلاثة لنظرية العقل الحسابية، بالإضافة إلى الأشكال المختلفة الممكنة للحساب في الدماغ، من المفيد تعريف مفهوم الحساب بشكل عام. الحساب هو معالجة المعلومات، المعروفة أيضًا بالمتغيرات أو الكيانات، وفقًا لمجموعة من القواعد. القاعدة في هذا السياق هي ببساطة تعليمات لتنفيذ عملية على الحالة الراهنة للمتغير، بهدف إنتاج مخرجات محددة. بعبارة أخرى، تحدد القاعدة المخرجات التي يجب إنتاجها بناءً على مدخلات معينة لنظام الحوسبة. نظام الحوسبة هو آلية يجب تنظيم مكوناتها وظيفيًا لمعالجة المعلومات وفقًا لمجموعة القواعد المحددة. تحدد أنواع المعلومات التي يعالجها نظام الحوسبة نوع العمليات الحسابية التي يقوم بها. تقليديًا، في علم الإدراك، تم اقتراح نوعين من الحساب المرتبط بالنشاط العصبي، وهما الحساب الرقمي والحساب التناظري ، مع دمج الغالبية العظمى من الأعمال النظرية لفهم رقمي للإدراك. تُصمَّم أنظمة الحوسبة التي تُجري عمليات حسابية رقمية وظيفيًا لتنفيذ عمليات على سلاسل من الأرقام، وذلك وفقًا لنوع الرقم وموقعه في السلسلة. وقد طُرحت فكرة أن إشارات قطارات النبضات العصبية تُنفِّذ شكلًا من أشكال الحوسبة الرقمية، إذ يُمكن اعتبار النبضات العصبية وحدات منفصلة أو أرقامًا، مثل 0 أو 1 - حيث يُطلق العصبون جهد فعل أو لا يُطلقه. وبناءً على ذلك، يُمكن اعتبار قطارات النبضات العصبية سلاسل من الأرقام. في المقابل، تُجري أنظمة الحوسبة التناظرية عمليات على متغيرات غير منفصلة، ​​متصلة بشكل غير قابل للاختزال، أي كيانات تتغير باستمرار كدالة للزمن. وتتميز هذه الأنواع من العمليات بأنظمة المعادلات التفاضلية. [ 1 ]

يمكن دراسة الحوسبة العصبية، على سبيل المثال، من خلال بناء نماذج للحوسبة العصبية .

استلهم العمل على الشبكات العصبية الاصطناعية إلى حد ما من معرفة الحوسبة العصبية. [ 1 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ١ ٢ ٣ بيتشينيني، غوالتيرو ؛ بهار، سونيا (٢٠١٣). "الحوسبة العصبية والنظرية الحسابية للإدراك". العلوم المعرفية . ٣٧ (٣): ٤٥٣-٤٨٨ . doi : 10.1111/cogs.12012 . PMID 23126542. تشير الأدلة العصبية الحالية إلى أن الإشارات العصبية النموذجية ، مثل قطارات النبضات ، تُصنف مثل الإشارات المستمرة ولكنها تتكون من عناصر وظيفية منفصلة (نبضات)؛ وبالتالي، فإن الإشارات العصبية النموذجية ليست إشارات مستمرة ولا سلاسل من الأرقام. ويترتب على ذلك أن الحوسبة العصبية فريدة من نوعها .