■科技新進(jìn)展

　　本報(bào)訊（通訊員 梁紹楠 記者 陳欣然）近日，天津大學(xué)人工智能學(xué)院于強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)際科研人員，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息處理機(jī)制研究中取得重要突破。該研究聚焦于大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的“基本零件”突觸，首次揭示了其處理時(shí)空信息的核心機(jī)制。相關(guān)成果近日發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《美國(guó)科學(xué)院院刊》上。

　　在人類大腦中，數(shù)以億計(jì)的神經(jīng)元以脈沖的形式，通過(guò)突觸這一連接點(diǎn)傳遞和處理信息。突觸具有兩種關(guān)鍵的調(diào)節(jié)能力，即長(zhǎng)時(shí)可塑性和短時(shí)可塑性。盡管兩者均至關(guān)重要，但它們?nèi)绾螀f(xié)同工作，共同影響大腦的學(xué)習(xí)與信息處理效率，一直是未解之謎。

　　針對(duì)這一難題，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建突觸計(jì)算與學(xué)習(xí)理論模型，發(fā)現(xiàn)當(dāng)長(zhǎng)時(shí)可塑性作用于短時(shí)可塑性時(shí)，大腦能夠?qū)r(shí)間序列上的信息轉(zhuǎn)化為空間上的表達(dá)模式，也就是“以時(shí)間換空間”。這一機(jī)制顯著增強(qiáng)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的記憶容量、抗干擾能力以及對(duì)復(fù)雜時(shí)空信息的識(shí)別能力。該模型還在小鼠與人類大腦皮層突觸電生理觀測(cè)中得到了驗(yàn)證，顯示出高度的生物合理性。

　　“這項(xiàng)研究就像是我們找到了大腦在處理信息時(shí)的‘協(xié)作密碼’?！庇趶?qiáng)比喻道，“它不僅解釋了大腦處理信息的底層邏輯，也為開(kāi)發(fā)可解釋、可通用的下一代人工智能方法提供了重要支撐，標(biāo)志著我國(guó)在類腦智能與人工智能交叉前沿領(lǐng)域取得又一重要進(jìn)展?！?/p>

《中國(guó)教育報(bào)》2025年11月27日 第02版