[发明专利]构造和操作人工循环神经网络

说明书

用于构造和操作循环人工神经网络的方法、系统和装置——包括编码在计算机存储介质上的计算机程序。在一方面，一种用于构造模仿目标大脑组织的人工循环神经网络的节点的方法。所述方法包括：设置所述人工循环神经网络中的节点的总数目；设置所述人工循环神经网络中的所述节点的种类和子种类的数目；设置每个种类和子种类中的节点的结构属性，其中当所述节点组合输入时，所述结构属性将计算的时间和空间整合确定为时间的函数；设置每个种类和子种类中的节点的功能属性，其中所述功能属性将激活、整合和响应函数确定为时间的函数；设置每个种类和子种类的节点中的节点的数目；设置每个种类和子种类的节点中的每个节点的结构多样性水平以及每个种类和子种类的节点中的每个节点的功能多样性水平；设置每个节点的定向；以及设置所述人工循环神经网络中的每个节点的空间布置，其中所述空间布置确定在所述人工循环神经网络中哪些节点处于通信中。

优先权要求

本申请要求享有2019年12月11日提交的第62/946,733号美国专利申请的优先权，该美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及用于构造和操作充当“神经突触计算机(neurosynapticcomputer)”的循环人工神经网络的方法和过程。神经突触计算机基于模仿大脑中的计算的计算范例。神经突触计算机可以使用符号计算机语言，该符号计算机语言将信息处理为由一组层级决策组成的认知算法。神经突触计算机可以接受广泛的数据类型的输入、将该数据转换为二进制代码以用于输入、将该二进制代码编码为感觉代码(sensory code)、通过使用大脑处理单元模拟对该感觉输入的响应来处理该感觉代码、对在神经代码中做出的决策进行编码、以及对该神经代码进行解码以生成目标输出。描述了一个用于计算的范例以及适配(adapt)此新的范例以用于循环人工神经网络的构造和操作的方法和过程。计算范例基于神经代码——一种符号计算机语言。该神经代码对由大脑处理单元做出的一组决策进行编码，并且可以被用来表示认知算法的结果。神经突触计算机可以以在常规数字计算机上运行的软件来实施，并且可以以在神经形态计算架构上运行的硬件来实施。神经突触计算机可以被用于计算、存储和通信，并且适用于开发广泛的科学、工程和商业应用。

发明内容

本说明书描述了与构造和操作循环人工神经网络相关的技术。

一般而言，在本说明书中所描述的主题的一个创新方面可以被体现在读取包括多个节点和边缘的人工循环神经网络的输出的方法，所述边缘连接所述节点，所述方法包括：识别一个或多个相对复杂的根拓扑元素(rot topological element)，每个所述相对复杂的根拓扑元素包括所述人工循环神经网络中的所述节点和边缘的一个子集；识别多个相对较简单的拓扑元素，每个所述相对较简单的拓扑元素包括所述人工循环神经网络中的所述节点和边缘的一个子集，其中识别的相对较简单的拓扑元素与所述相对复杂的根拓扑元素中的至少一个处于层级关系(hierarchical relationship)；生成数字的集合，其中所述数字中的每个表示所述相对复杂的根拓扑元素和所述相对较简单的拓扑元素中的一个相应的拓扑元素在一个窗(window)期间是否是有效的(active，活动的)；以及输出所述数字的集合。