一种新的基于记忆的神经网络 其灵感来自于联想记忆的概念

经典条件反射是一种心理过程，通过这一过程，动物或人类将期望的或不愉快的刺激（如食物或痛苦的经历）与看似中性的刺激（如铃声、闪光等）结合在一起。在这两种刺激被反复呈现在一起之后。俄罗斯心理学家Ivan Pavlov深入研究了古典条件反射，并提出了“联想记忆”的概念，即在愉快/不愉快和中性刺激之间建立牢固的联系。

巴甫洛夫以他对狗的研究而闻名，在狗听到了几次试验的特定声音后，他给了动物食物。有趣的是，他观察到，这些狗在听到声音后，即使食物还没有呈现给它们，最终也会开始流涎（即预期食物）。这表明他们已经学会了把声音与食物的到来联系起来。

近年来，研究人员一直在努力开发计算工具，最主要的是机器学习技术，它们受到生物机制的启发，它们往往从经典条件反射中获得灵感。其中一些方法是受巴甫洛夫的工作的启发，试图复制他在使用记忆器的机器中观察到的“联想记忆”，这些记忆器是电子元件，作为设备的存储器。

中国郑州轻工业大学和华中科技大学的一个研究小组最近开发了一种新的基于记忆的神经网络电路，它再现了巴甫洛夫的联想记忆概念。他们的电路，在一篇论文发表在控制论，旨在克服一些限制，以前提出的基于记忆的神经网络复制联想记忆。

研究人员在论文中解释说：“大多数基于记忆体的巴甫洛夫联想记忆神经网络都严格要求只有同时出现的食物和戒指才能产生联想记忆。在本文中，考虑时间延迟是为了形成联想记忆，当食物刺激滞后于环刺激一定时间。

研究人员开发的基于记忆体的神经网络电路有三个关键部件：突触模块、电压控制模块和时滞模块。它独特的结构，特别是时滞模块，允许它创建关联，即使一个突出的刺激，在巴甫洛夫的狗实验中是食物，出现一段时间后，中性刺激（例如，声音）。

这是一个特别值得注意的成就，因为大多数以前开发的基于记忆器的神经网络只能在两种刺激同时输入到网络的情况下才能产生这些关联。团队提出的电路学习使联想的速度也可以调整，仅仅通过改变中性刺激和突出刺激之间的时间长度。

研究人员在论文中写道：“学习、遗忘、快学习、慢遗忘、延时学习等功能是由电路实现的。“具有时滞学习的巴甫洛夫联想记忆神经网络为类脑系统的进一步发展提供了参考。”

总的来说，郑州轻工业大学和华中科技大学的研究人员为基于记忆器的神经网络系统引入了一种有效的设计，其灵感来自于Pavlovian调理的概念。在未来，他们开发的电路可以有几个有趣的应用，例如，帮助开发计算工具，以更有效地复制在动物或人类中观察到的心理过程。该团队目前正计划继续研究该电路，优化其性能，简化其结构，并试图将其集成到其他设备中。