神经元是大脑的基本记忆单元,人类大脑里大约有 860 亿个神经元,说它像宇宙一样复杂也不为过。我们的记忆和智慧就是由这些神经元构成的。
先抛开人脑的记忆,我们先复习一下磁盘的存储原理。大家也可以看看我之前写的一篇文章《软件是如何控制硬件的?》。
磁盘存储的数据说白了就是 0 和 1,而这个 0 和 1 对应的实际物理事物在机械硬盘上是一颗磁粒的偏转方向,在固态硬盘上则是一个浮栅晶体管的浮栅中是否存有一定量的电子。
以机械硬盘为例,存数据就是通过磁头改变盘面上一颗颗磁粒的方向,读数据就是通过磁头在盘面上读取一颗颗磁粒的方向。
所以磁盘的存储原理结构如下
而人类大脑的记忆原理和磁盘就不一样了,人脑中没有类似于磁粒和三极管的基本存储介质,因此无法像一个萝卜一个坑那样存储信息。那人脑是怎么存储信息的呢?人脑采用了一种相对复杂的方式进行存储信息,那就是神经元网络。比方说图一用一定量的神经元 + 一种特定的连接方式,来存储单词 hello,图二的网络则存储的是单词 world。
神经元长什么样呢?
这就是一个神经元细胞,由细胞核、树突、轴突组成,而神经元与神经元之间的连接就是树突轴突的连接。
我们在努力记住单词 world 时,其实就是不断地刺激大脑,让大脑的某些神经元细胞的树突、轴突不断生长、连接,形成一块记忆单元,这样我们就记住了单词 world。但是一旦我们停止了对大脑的刺激,这些已经连接的树突、轴突就会慢慢萎缩,最后可能就断开连接了,这就是为什么我们记住一个单词后,长时间不看就会忘的原因。要想不忘记,就要反复学习,也就是反复刺激大脑,让网络中的神经元树突和轴突不断生长,形成更多更稳固的连接,这样就会记得更久。这就是人脑记忆的原理。
有了上述的神经元网络,我们大脑就能够记住很多事物,而这些神经元网络能干的不仅仅只有记忆这一件事,它还蕴藏巨大的能量,那就是智慧。
比方说一个小孩,我们拿很多猫的卡片给他看,告诉他这是猫,这样在他大脑里就形成了一张关于猫的神经网络,这张网络不仅记住了卡片中猫的样子,而且当我们拿出一张他从未见过的猫的卡片,或者指着路边一只从未谋面的野猫,这张神经网络竟然能够神奇的输出一个答案:猫。其中的原理甚至到目前我们都无法解释清楚,但是神经网络确实有这么神奇的能力。
这也就是,为什么我们要构建人工神经网络来实现人工智能的缘由了。
下面来谈谈做梦,纯属我个人瞎猜想哈,没有科学根据,但是我认为我的想法很好,哈哈,蜜汁自信😁
上面讲到,大脑的记忆是存储在一张张神经网络中的,内部通过树突和轴突进行错综复杂地连接,在我们清醒时,这些神经网络状态维持得很好,我们能够较为快速准确的进行信息检索、提取、使用。当我们睡觉时,一方面身体放松了对大脑的管控,另一方面身体激素情况可能和清醒时不太一样,这样可能就会导致我们的神经元树突和轴突该连接的地方断开了,该断开的地方连接了,总之形成了一张张不准确甚至错误的神经网络。
举个例子,比方说上午自己在厨房切菜做饭,下午家里停电你去检查电线。到了晚上睡觉,由于身体激素发生变化,导致这两张神经网络连接到了一起,你就产生了手拿菜刀砍电线的幻觉。一觉醒来,身体激素回归正常,这两张网络相连的树突和轴突逐渐断开,梦境逐渐模糊,这也就是为什么我们醒来后察觉到自己做梦了,但是梦境消失地非常快,醒来那一刻还记得很多梦境,刷完牙基本上忘得差不多了,因为这些异常连接的树突和轴突,在身体激素回归正常水平后,会迅速断开。
再举一个例子,上午你在家看动物世界,下午出门时遇到了自己垂涎已久的美女,到了晚上这两张网络错误地交织在了一起,于是。。。