H-Mem: استغلال المرونة التركيبية مع شبكات الذاكرة الهيبيانية

القدرة على الاستناد إلى الذاكرة الماضية في الحسابات الحالية أمر بالغ الأهمية لمهام إدراكية عديدة، مثل فهم القصص. يُعتقد أن التغير التكيفي الهدبي (Hebbian-type synaptic plasticity) هو الأساس الذي يمكّن الدماغ من الاحتفاظ بالذكريات على مدى فترات زمنية متوسطة وطويلة. ومع ذلك، لا يزال غير واضح كيف تُدمج هذه العمليات التكيفية مع العمليات الحسابية في الشبكات القشرية. في هذا البحث، نقترح نماذج الذاكرة الهيبي (Hebbian Memory Networks أو H-Mems)، وهي نموذج بسيط لشبكة عصبية يُبنى حول شبكة أساسية غير متجانسة (hetero-associative) تخضع لعملية التكيف الهيبي. نُظهر أن الشبكة يمكن تحسينها لاستخدام عمليات التكيف الهيبي في عملياتها الحسابية. تُمكن H-Mems من تذكر الارتباطات بين أزواج المحفزات في مرة واحدة (one-shot memorization)، واستخدام هذه الارتباطات في اتخاذ القرارات لاحقًا. علاوةً على ذلك، تُظهر القدرة على حل مهام صعبة في الإجابة على الأسئلة المبنية على قصص اصطناعية. يُظهر هذا البحث أن نماذج الشبكات العصبية قادرة على إثراء عمليات حسابها بالذكريات من خلال عمليات تكيف هيبية بسيطة.