Explainable neural networks that simulate reasoning

计算机科学 人工神经网络 人工智能 破译 认知 稳健性(进化) 模块化(生物学) 信息处理 机器学习 心理学 神经科学 生物化学 化学 遗传学 基因 生物
作者
Paul Blažek,Milo M. Lin
出处
期刊:Nature Computational Science [Nature Portfolio]
卷期号:1 (9): 607-618 被引量:35
标识
DOI:10.1038/s43588-021-00132-w
摘要

The success of deep neural networks suggests that cognition may emerge from indecipherable patterns of distributed neural activity. Yet these networks are pattern-matching black boxes that cannot simulate higher cognitive functions and lack numerous neurobiological features. Accordingly, they are currently insufficient computational models for understanding neural information processing. Here, we show how neural circuits can directly encode cognitive processes via simple neurobiological principles. To illustrate, we implemented this model in a non-gradient-based machine learning algorithm to train deep neural networks called essence neural networks (ENNs). Neural information processing in ENNs is intrinsically explainable, even on benchmark computer vision tasks. ENNs can also simulate higher cognitive functions such as deliberation, symbolic reasoning and out-of-distribution generalization. ENNs display network properties associated with the brain, such as modularity, distributed and localist firing, and adversarial robustness. ENNs establish a broad computational framework to decipher the neural basis of cognition and pursue artificial general intelligence.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Aikesi完成签到,获得积分10
刚刚
yjh123应助杏仁儿采纳,获得10
刚刚
Shandongdaxiu发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
xiao迪发布了新的文献求助10
3秒前
李浩发布了新的文献求助10
3秒前
宴究生完成签到,获得积分10
3秒前
朝颜发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
李健应助干净听莲采纳,获得10
4秒前
cc关闭了cc文献求助
4秒前
4秒前
可乐发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
杨依宁完成签到,获得积分20
6秒前
自觉柠檬发布了新的文献求助10
6秒前
orixero应助qifeng采纳,获得10
7秒前
英俊的铭应助润泉采纳,获得10
7秒前
小胡完成签到 ,获得积分10
7秒前
随机昵称完成签到,获得积分10
7秒前
kyanite发布了新的文献求助10
7秒前
初景发布了新的文献求助10
8秒前
超神的节奏完成签到,获得积分10
8秒前
101发布了新的文献求助30
8秒前
波波发布了新的文献求助10
9秒前
大模型应助畅快的荣轩采纳,获得10
9秒前
现代的乐天完成签到,获得积分10
9秒前
黑羊Lisa完成签到,获得积分10
9秒前
时尚的半仙完成签到,获得积分10
10秒前
essential发布了新的文献求助10
11秒前
钟小熊完成签到,获得积分10
11秒前
故事的角色完成签到,获得积分10
11秒前
无聊的代曼完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
The Cambridge Handbook of Intellectual Property and Upcycling 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7211359
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8843915
关于积分的说明 18663584
捐赠科研通 6863835
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3182831
关于科研通互助平台的介绍 2343412
邀请新用户注册赠送积分活动 2157191