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Teorie e modelli nelle scienze cognitive (2)
Corso di Principi e Modelli della Percezione
Prof. Giuseppe Boccignone
Dipartimento di InformaticaUniversità di Milano
[email protected]://boccignone.di.unimi.it/PMP_2017.html
Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //complessità e livelli di spiegazione
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Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Livelli di spiegazione
secondo Marr
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Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Teoria computazionale
Rappresentazione e algoritmo
Implementazione hardware
Livelli di spiegazione
secondo Marr
Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Livelli di spiegazione
secondo Marr
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Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Livelli di spiegazione
secondo Marr
Livello psicologico
Livello neurofisiologico
Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
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Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Livello psicologico
Livello neurofisiologico
Modello teorico
Simulazione
Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Modello teorico
Simulazione
Modello alLivello n
ImplementazioneLivello n
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Teorie e modelli: //processo di depolarizzazione della membrana
Teorie e modelli: //membrana: modello di Hodgkin-Huxley
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Teorie e modelli: //membrana: modello di Hodgkin-Huxley
Teorie e modelli: //membrana: modello di Fitzhugh-Nagumo
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Teorie e modelli: //il neurone: un modello semplificato
Il livello neurobiologico: neuroni //un modello semplificato
d e n d r i t e : r i c e v e i n f o r m a z i o n e d a i neuroni e la trasmette al corpo cellulare
soma o corpo cellulare: contiene il nucleo, con i cromosomi. Se il soma è sufficientemente eccitato dall’informazione proveniente dai dendriti trasmette un segnale all’assone
assone: trasmette l’informazione dal soma alle sinapsi
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Il livello neurobiologico: neuroni //un modello semplificato
soma o corpo cellulare: contiene il nucleo, con i cromosomi. Se il soma è sufficientemente eccitato dall’informazione proveniente dai dendriti trasmette un segnale all’assone
assone: trasmette l’informazione dal soma alle sinapsi
d e n d r i t e : r i c e v e i n f o r m a z i o n e d a i neuroni e la trasmette al corpo cellulare
Il livello neurobiologico: neuroni //un modello semplificato
soma o corpo cellulare: contiene il nucleo, con i cromosomi. Se il soma è sufficientemente eccitato dall’informazione proveniente dai dendriti trasmette un segnale all’assone
d e n d r i t e : r i c e v e i n f o r m a z i o n e d a i neuroni e la trasmette al corpo cellulare
assone: trasmette l ’ in formazione dal soma alle sinapsi
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Il livello neurobiologico: neuroni //un modello semplificato
Il livello neurobiologico: neuroni //la questione dei livelli
F-N
H-H
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Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Modello teorico
Simulazione Livello: membrana
Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Modello teorico
Simulazione Livello: unità neurale
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Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Modello teorico
Simulazione
dati sperimentali
Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Modello teorico
Simulazione
dati sperimentali
Output: spike
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Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Qual è il goal della computazione?
Quale rappresentazione e quale algoritmo?
Come realizzarla fisicamente?
Modello teorico
Simulazione
Modelli nelle scienze cognitive e nella percezione //livelli di spiegazione
Simulazione
Campionamentostocastico dell’input
“Pesatura sinaptica” e somma
Funzione a sogliaOutput: spike