신경 공학 물체

Neural Engineering Object

Neural Engineering Object(Nengo)는 대규모 신경 [1]시스템을 시뮬레이션하기 위한 그래픽 및 스크립트 소프트웨어입니다.Neural Network Software Nengo는 인지과학, 심리학, 인공지능신경과학 분야에서 응용된 뉴럴 네트워크를 모델링하는 도구입니다.

역사

연고의 어떤 형태는 2003년부터 존재해 왔다.원래는 NESIM(Neural Engineering Simulator)이라는 이름으로 Matlab 스크립트로 개발되었지만, 나중에 NEO라는 이름으로 Java 구현으로 옮겨졌고, 그 후 Nengo라는 이름으로 바뀌었습니다.Nengo의 첫 3세대는 단순한 인터페이스와 스크립팅 시스템을 갖춘 강력한 모델링 도구 개발에 중점을 두고 개발되었습니다.툴이 점점 더 유용해짐에 따라 속도 측면에서 시스템의 제약으로 인해 백엔드에 구애받지 않는 API가 개발되었습니다.Nengo의 가장 최근의 반복은 Numpy, OpenCL 및 [2][3]Spinnaker와 같은 Neuromaphy 하드웨어를 대상으로 하는 백엔드를 가진 특정 Python 기반 스크립팅 API를 정의합니다.이 최신 버전에는 신경 [4]모델의 빠른 프로토타이핑에 도움이 되는 대화형 GUI도 포함되어 있습니다.

Nengo는 개인 및 리서치 무료 사용을 허용하는 커스텀 라이선스를 사용하지만 상업적 목적을 [5]위해서는 유료 라이선스가 필요합니다.

이론적 배경

Nengo는 Neural Engineering Framework(NEF)[6]와 SPA([7]Semantic Pointer Architecture)라는 두 가지 이론적 토대를 기반으로 구축되었습니다.

뉴럴 엔지니어링 프레임워크

Nengo는 뉴런과 뉴런의 강점을 모델링하는 방식에 있어서 주로 다른 모델링 소프트웨어와 다르다.NEF를 [8]사용하여 Nengo는 가중치를 수동으로 설정하거나 학습 규칙을 사용하여 무작위로 [9]시작하는 대신 계산할 함수를 지정함으로써 스파이킹 뉴런 모집단 간의 연결 가중치를 정의할 수 있습니다.즉, 앞서 언급한 전통적인 모델링 방법은 Nengo에서 여전히 사용할 수 있습니다.

시멘틱 포인터 아키텍처

Nengo 기호를 나타내기 위해 SPA가 사용됩니다.인간의 인식의 많은 측면은 기호를 사용하여 모델을 만드는 것이 더 쉽다.Nengo에서는, 이것들은 일련의 연산을 수반하는 벡터로 표시됩니다.이러한 벡터와 그 동작을 SPA라고 부릅니다.SPA는 인간의 언어 검색[10] 및 작업 [11]계획을 모델링하기 위해 사용되어 왔습니다.

적용들

Nengo 소프트웨어를 사용하여 이루어진 주목할 만한 발전은 여러 분야에서 이루어졌으며, Nengo는 100개가 넘는 [12]출판물에서 사용되고 인용되었습니다.주목해야 할 중요한 발전은 660만[13] 개의 인공 스파이킹 뉴런의 네트워크인 스파운이다. 스파운은 유연한 조정을 통해 인지 작업을 완료하기 위해 이러한 뉴런 그룹을 사용한다.스파운은 세계에서 가장 큰 기능성 뇌 모델이며, [14]신경과학의 가설을 테스트하는데 사용될 수 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Bekolay T, Bergstra J, Hunsberger E, Dewolf T, Stewart TC, Rasmussen D, Choo X, Voelker AR, Eliasmith C (2014). "Nengo: a Python tool for building large-scale functional brain models". Front Neuroinform. 7: 48. doi:10.3389/fninf.2013.00048. PMC 3880998. PMID 24431999.
  2. ^ Friedl, K. E.; Voelker, A. R.; Peer, A.; Eliasmith, C. (1 January 2016). "Human-Inspired Neurorobotic System for Classifying Surface Textures by Touch" (PDF). IEEE Robotics and Automation Letters. 1 (1): 516–523. doi:10.1109/LRA.2016.2517213. ISSN 2377-3766. S2CID 6401430.
  3. ^ Nengo History, 2016-10-28 취득.
  4. ^ Nengo GUI 소스 코드. 2016-10-28을 취득했습니다.
  5. ^ Nengo 라이선스, 2016-10-28 취득.
  6. ^ Eliasmith, Chris; Anderson, Charles H. (2003). Neural engineering : computation, representation, and dynamics in neurobiological systems. MIT Press. ISBN 9780262550604.
  7. ^ 엘리아미스 2013
  8. ^ Stewart, Terrence C. (2012). A technical overview of the neural engineering framework (PDF) (Technical report). Vol. 110. Centre for Theoretical Neuroscience, University of Waterloo.
  9. ^ Nengo FAQ, 2016-10-28 회수.
  10. ^ Kajić, Ivana; Gosmann, Jan; Stewart, Terrence C.; Wennekers, Thomas; Eliasmith, Chris (2016). "Towards a cognitively realistic representation of word associations" (PDF). Proceedings of the 38th Annual Conference of the Cognitive Science Society. Cognitive Science Society. pp. 2183–8. ISBN 978-0-9911967-3-9.
  11. ^ Blouw, Peter; Eliasmith, Chris; Tripp, Brian (2016). "A scaleable spiking neural model of action planning". Proceedings of the 38th Annual Conference of the Cognitive Science Society. Cognitive Science Society. pp. 1583–8. ISBN 978-0-9911967-3-9.
  12. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2018-02-03. Retrieved 2018-02-02.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  13. ^ Xuan Choo (2018). Spaun 2.0: Extending the World's Largest Functional Brain Model (PhD thesis). University of Waterloo. hdl:10012/13308.
  14. ^ Eliasmith, C.; Stewart, T.C.; Choo, X.; Bekolay, T.; DeWolf, T.; Tang, Y.; Rasmussen, D. (2012). "A large-scale model of the functioning brain". Science. 338 (6111): 1202–5. Bibcode:2012Sci...338.1202E. doi:10.1126/science.1225266. PMID 23197532. S2CID 1673514.

추가 정보

  • Eliasmith, Chris (2013). How To Build A Brain. Oxford University Press. ISBN 978-0199794546.