16 性与杀戮改变了所有生物的轨迹？六亿年前到底发生了什么？

生命的目的是不惜一切代价地永远生存，想要生存需要预测信息，预测信息就需要学习模型。

• 个体死亡是种群为了学习模型所付出的代价。

遗忘是允许生命可以不再以个体的死亡为代价来学习的关键，起到筛选模型的作用。

无聊的十亿年，真核细胞演化停滞，细胞间的涌现出现条件苛刻

• 涌现条件苛刻，想要通过涌现成新的学习系统，细胞之间不仅要形成稳定的连接，还要有统一的信息交流语言。

阿瓦隆爆发

• 埃迪卡拉纪

• 狄更逊水母（Dickinsonia）被动接收养分

神经元，通过调整频率发送不同的信息

• 物理连接

  • 轴突 axon，

  • 树突 dendrites，连接其他神经细胞的胞体或树突

  • 胶质细胞，支撑和隔离神经细胞并提供养分

• 不同神经细胞通过电脉冲的频率交流

• 脉冲发送

  • 极化 polarization，神经细胞处于初始状态的过程

    • 钠钾离子泵（Sodium–potassium pumps）的蛋白质消耗 ATP 控制纳离子和钾离子进出使膜电位平衡

  • 去极化 depolarization，膜电位升到 -55mV

    • 电压门控钠离子通道（Voltage-gated sodium channels）的蛋白质，膜电位在 -55mv 时开门，允许纳离子涌入使膜电位升到 +40mV，带动其他部位连锁的去极化，形成动作电位，一直传导到突触

  • 再极化 Repolarization，重新调整膜电位到 -70 mV

    • 电压门控钾离子通道（Voltage-gated potassium Ion channels）的蛋白质

    • +40mV 左右，允许钾离子通过，膜电位调整到 -70 mV

• 频率调整

  • 突触囊泡，动作电位传导到轴突末梢时，该囊泡会穿过细胞膜，释放神经递质。

  • 接收信息的神经细胞的细胞膜上有很多不同的受体，在与特定的神经递质结合时会开门，允许离子通过。

    • 激发，增高膜电位

    • 抑制，降低膜电位

神经网，通过神经细胞实现任何功能

• 感知系统

  • 通过感知信报将环境的物理信息转化成电脉冲频率，形成感知外界环境的多维系统

• 运动系统

  • 超智能体：动物，多个神经系统协作

• 感知运动

  • 生命首次拥有实时感觉环境并立刻做出运动反应的能力

• 有性生殖

  • 感知运动能力使不同个体可以充分洗牌后交配，不必担心近亲交配导致备选模型差异性不足

• 捕食者，增加筛选压力

  • 协同演化，正反馈循环，捕食者和被捕食者相互筛选

• 涌现依赖交流

• 河豚毒素干扰神经系统

寒武纪大爆发

• 条件

神经网学习

• 突触可塑性 Synaptic plasticity，生命周期内学习

  • 突触上的受体不再固定不变，可以根据经验自动调节

    • 长期增强作用，增多受体数量，加快接收神经递质的速度

    • 长期抑制作用，减少受体数量，。。。。

• 个体学习，总结经验，找出规律

  • 例子准备，增强个体记忆

  • 泛化能力

  • 学习

    • 重复，强化连接

    • 遗忘，弱化连接

• 正确[[学习]]

• 表征 Representation

  • 要学习的对象可能有多个不通的形态，通过表征进行泛化

• 人工神经网络

  • 相互对应

    • 「细胞群频率」对应着「向量的数值」

    • 「激活的条件」对应着「非线性函数」

    • 「可变频突触」对应着「网络的权重」

  • 人工遗忘，dropout 等遗忘机制

  • 不同点

    • 反向传播

思维导图