The Perceptron: A Probabilistic Model for Information Storage and Organization in the Brain
打开互动全文版（逐段中英对照 + 图/公式 + 论文问答）→如果我们要最终理解高等生物在感知识别、泛化、回忆和思维方面的能力，我们必须首先回答三个基本问题：1. 生物系统如何感知或检测物理世界的信息？2. 信息以何种形式存储或记忆？3. 存储或记忆中的信息如何影响识别和行为？这些问题中的第一个属于感官生理学范畴，也是目前唯一已获得相当理解的问题。本文主要关注第二和第三个问题，它们仍处于大量推测之中，而神经生理学目前提供的少数相关事实尚未整合成可接受的理论。关于第二个问题，存在两种对立观点。第一种观点认为，感觉信息的存储形式是编码表征或图像，在感觉刺激 与存储模式之间存在某种一一映射。根据这一假设，如果我们理解了神经系统的编码或“线路图”，原则上我们就能通过从刺激留下的“记忆痕迹”重建原始感觉模式，精确发现有机体记住了什么——就像我们可以冲洗照片底片，或翻译数字计算机“存储器”中的电荷模式。该假设因其简洁和易于理解而具有吸引力，并且围绕编码表征记忆这一思想已发展了大量理论脑模型（2, 3, 9, 14）。另一种方法源于英国经验主义传统，它大胆猜测刺激的图像可能从未真正被记录过，中枢神经系统仅仅作为一个复杂的交换网络，记忆以活动中心之间的新连接或通路形式存在。在这一立场的许多较新发展中（例如赫布的“细胞集合”和赫尔的“皮层预期目标反应”），与刺激关联的“反应”可能完全包含在 CNS 本身内部。在这种情况下，反应代表一种“观念”而非动作。该方法的重要特征是，永远不存在根据某种代码（允许后续重建）将刺激简单映射到记忆的过程。无论何种 信息被保留，都必须以对特定反应的偏好形式存储；即信息包含在连接或关联中，而非拓扑表征中。（在本文后续部分，“反应”一词应理解为有机体的任何可区分状态，可能涉及也可能不涉及外部可检测的肌肉活动。例如，中枢神经系统中某个细胞核的激活即可构成一个反应，根据这一定义。）对应于信息保留方法的这两种立场，关于第三个问题（存储信息如何影响当前活动）也存在两种假设。“编码记忆理论家”被迫得出结论：任何刺激的识别都涉及将存储内容与传入感觉模式进行匹配或系统比较，以确定当前刺激是否曾被见过，并确定有机体的适当反应。另一方面，经验主义传统的理论家实质上将第三个问题的答案与第二个问题的答案结合了起来：由于存储信息采取新连接或神经系统中传输通道的形式（或创建功能等同于新连接的条件），因此新刺激将利用这些已创建的新通路，自动激活适当反应，而无需单独的识别或辨识过程。本文将呈现的理论对这些问题的立场是经验主义的，或称“连接主义”。该理论是为一个假设的神经系统或机器（称为感知机）而发展的。感知机旨在说明智能系统的一些基本属性，而不深入涉足特定生物有机体所持有的特殊且常常未知的条件。感知机与生物系统之间的类比对于读者而言应当显而易见。近几十年来，符号逻辑、数字计算机和开关理论的发展使许多理论家认识到，神经元与构成计算机的简单开关单元
If we are eventually to understand the capability of higher organisms for perceptual recognition, generalization, recall, and thinking, we must first have answers to three fundamental questions: 1. How is information about the physical world sensed, or detected, by the biological system? 2. In what form is information stored, or remembered? 3. How does information contained in storage, or in memory, influence recognition and behavior? The first of these questions is in the province of sensory physiology, and is the only one for which appreciable understanding has been achieved. This article will be concerned primarily with the second and third questions, which are still subject to a vast amount of speculation, and where the few relevant facts currently supplied by neurophysiology have not yet been integrated into an acceptable theory. With regard to the second question, two alternative positions have been maintained. The first suggests that storage of sensory information is in the form of coded representations or images, with some sort of one-to-one mapping between the sensory stimulus and the stored pattern. According to this hypothesis, if one understood the code or "wiring diagr