项目以学习作为研究对象,建立神经计算模型,在初级学习功能和高级学习功能两个层面进行研究,并将模型计算结果和实验对比。运用汉字具有形、音、义三个要素的特点,将视觉、听觉等初级学习功能以及语言学习、概念形成等高级学习功能投影到汉字学习过程中进行研究。对于初级学习功能,基于神经元和突触的动力学性质建立神经计算模型,研究了神经系统对视觉和听觉信号感知过程中的分解与整合,并对该学习功能的涌现机制进行了分析;项目还对记忆进行了研究,包括工作记忆的容量、汉字的音形义之间联想记忆以及长时记忆的形成模式等。对于高级学习功能,主要研究了语言学习和概念形成这两个高级学习功能,针对儿童以及成人语言学习功能设计了一系列行为实验和fMRI、ERP、EEG实验,研究汉字音形义学习、汉字命名、语音知觉等学习功能,分析语言学习的基本规律,并建立了汉字音形义学习模型,模型计算结果与实验结果一致;建立神经网络模型模拟具体概念、数量概念的形成过程,发现聚类和过滤是形成概念的核心机制,而从动力学的角度来看,概念对应着系统的吸引子。项目还研究了复杂网络的结构和动力学性质,这对理解神经网络结构在学习功能中的作用提供了理论基础。
英文主题词learning; complexity; self-organization; neural computational model