“千脑智力理论”理解人类新大脑皮层

计算机科学家、神经生物学家Jeff Hawkins提出新型框架来理解人类新大脑皮层如何运作，即“千脑智力理论”。

深度学习是人工智能最新的进展，它借鉴了人类“大脑”的大概。大多数深度学习模型的架构是基于处理层的，是一种受生物大脑神经元启发的人工神经网络。

然而，神经科学家们对于智力(Intelligence)究竟是什么，以及智力是如何在人脑中形成等问题并没有达成一致，至今任然无法解释。

2018年10月，在荷兰马斯特里赫特举行的人类大脑项目峰会上，Numenta公司的技术专家、科学家和联合创始人Jeff Hawkins提出了一个新型框架来理解人类新大脑皮层是如何运作的，被称为“千脑智力理论”。

Numenta 公司创建于2005年，致力于开发出一台和人类大脑工作原理相似的智能机器。其创始人 Jeffrey Hawkins 大名鼎鼎，既是计算机科学家，也是神经生物学家，同时还是Palm公司、Handspring公司、Redwood Neuroscience Institute 研究所的创办者。

新大脑皮层是人类大脑的一部分，它参与较为高级的功能，如意识思维、空间推理、语言、运动指令的生成和感官知觉。

Numenta的研究人员假设人类新大脑皮层的每个部分都能学习完整的对象和概念模型。该团队假设网格细胞样神经元(grid cell-like neurons)存在于人类新皮层的每一列中，并且提出了一种叫做置换细胞(displacement cell)的新型神经元，它作为网格细胞的补充，也位于整个新皮层。

网格细胞是位置调节(place-modulated)的神经元，能够对位置做出理解。研究人员认为，每个皮层列通过将输入与网格细胞来源位置相结合，然后在运动过程中进行整合，从而学习完整物体的模型。

为了说明这个概念，研究人员以咖啡杯为例做出了一定解释。

当我们看到并触摸一个咖啡杯时，视觉层次和躯体感觉层次中的许多列同时观察杯子的不同部分。 每个区域中的每一列都基于感官输入(在该示例中是视觉和触摸)学习杯子的完整模型，然后整合传感器的运动。杯子的模型是不相同的，因为杯子的每个模型都是从不同的感官阵列子集中学习的。

与通常的观点不同的是，感官输入是在皮层区域的层次结构中处理的，该理论认为连接本质上不是分层的。 相反，非分层连接可以连接大脑半球，跨越模态和层次级别。 由于非分层连接，随着传感器的移动可能会发生推断。

根据研究人员的说法，新皮层对真实世界中的每个对象都拥有成百上千个模型，并且观察到的特征集成发生在层次结构所有层中的每一列，而不仅仅是层次结构的顶层。

因此得名“千脑智力理论”。该框架重新定义了人类新大脑的功能。 根据研究人员的说法，新皮层包含数以千计的模型，不仅在层次结构中起作用，而且在并行中也起作用。

这是一种挑战传统观点的创新理论，并可能在未来影响人工智能和神经科学。