پردازش پیشگویانه در ستون ‌های قشری مغز با استفاده از شبکه‌های عصبی ضربه‌ای

پردازش پیشگویانه نگرشی جدید و نوید دهنده است که عملکرد مغز را به صورت پیش‌بینی حواس ورودی در نظر می‌گیرد. ستون‌های قشری به عنوان واحدهای سازنده‌ی مغز وظیفه محاسبات پردازش پیشگویانه را بر عهده دارند. هرچند پژوهش‌های متعددی برای استفاده از این نگرش در حوزه‌ی هوش مصنوعی انجام شده است، امّا در اکثر این پژوهش‌ها، ساختار مغز و دینامیک فعالیت واحدهای سازنده آن نادیده گرفته شده و یا بیش از حد ساده‌سازی شده‌اند. در این مقاله تلاش شده است تا با استفاده از شبکه‌های عصبی ضربه‌ای، یک مدل محاسباتی زیست ‌توجیه ‌پذیر برای ستون‌های قشری مغز معرفی شود. در این مدل از دندریت‌های نورونی چندبخشی به همراه دینامیک مربوط به آن‌ها استفاده شده و نقش ارتباطات رو به عقب در پردازش‌های پیشگویانه مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد مدل پیشنهادی را با استفاده از آزمایش‌های مربوط به پردازش پیشگویانه مورد بررسی قرار داده و نشان می‌دهیم که پیش‌بینی می‌تواند منجر به تشکیل بازنمایی مناسب‌تر از ورودی در ساختار یک ستون قشری شود.