Кіріспе
Ақпаратты сақтау жүйесі Голографиялық деректерді сақтау үшін голографиялық ассоциативтік жад (HAM) - голографиялық принциптерге негізделген ақпарат сақтау және алу жүйесі. Голограммалар "бағдарлау сәулесі" және "объект сәулесі" деп аталатын екі жарық сәулесін қолдану арқылы жасалады. Олар екеуін де қамтитын пленкаға үлгі шығарады. Кейіннен, референттік сәулесін қайта жаңғырту арқылы голограмма бастапқы объектінің визуалды бейнесін қайта жасайды. Теориялық тұрғыдан алғанда, объект сәулесін бірдей нәрсе жасауға: бастапқы сілтеме сәулесін қайта жасауға қолдануға болады. HAM-да ақпарат екі сәуле сияқты әрекет етеді. Әрқайсысын үлгіден екіншісін алу үшін пайдалануға болады. Оны жасанды нейрондық желі ретінде қарастыруға болады, ол мидың ақпаратты пайдалану тәсілін еліктейді. Ақпарат жиiлiгi мен шамасы бар толқын түрiмен тiкелей көрсетiлуi мүмкiн кешендi вектор арқылы абстрактi түрде ұсынылады. Бұл толқын түрі биологиялық нейрон жасушалары арасындағы ақпаратты жеткізеді деп есептелетін электрохимиялық импульстерге ұқсас.
For holographic data storage, holographic associative memory (HAM) is an information storage and retrieval system based on the principles of holography. Holograms are made by using two beams of light, called a "reference beam" and an "object beam". They produce a pattern on the film that contains them both. Afterwards, by reproducing the reference beam, the hologram recreates a visual image of the original object. In theory, one could use the object beam to do the same thing: reproduce the original reference beam. In HAM, the pieces of information act like the two beams. Each can be used to retrieve the other from the pattern. It can be thought of as an artificial neural network which mimics the way the brain uses information. The information is presented in abstract form by a complex vector which may be expressed directly by a waveform possessing frequency and magnitude. This waveform is analogous to electrochemical impulses believed to transmit information between biological neuron cells.
Анықтама
HAM - бұл аналогты, корреляцияға негізделген, ассоциативтік, ынталандыруға жауап беретін естеліктер отбасының бір бөлігі, онда ақпарат күрделі сандардың фазалық бағытына картаға түсіріледі. Оны күрделі бағаланған жасанды нейрондық желі ретінде қарастыруға болады. Голографиялық ассоциативтік жады кейбір ерекше ерекшеліктерді көрсетеді. Голографтардың ассоциативтік есте сақтау, жалпылау және өзгермелі көңілмен үлгілерді тану үшін тиімді екені дәлелденді. Динамикалық іздеуді жергілікті орналастыру мүмкіндігі табиғи жадының негізгі бөлігі болып табылады. Мысалы, визуалды қабылдау кезінде адамдар әрқашан белгілі бір нысандарға үлгіде назар аударуға бейім. Адамдар қайта үйренуді қажет етпей, бір нысаннан екіншісіне назар аударуды оңай өзгерте алады. HAM фокус үшін бейнелеуді құру арқылы осы қабілетті еліктей алатын есептеу моделін ұсынады. Бұл жаңа жадтың негізі - өрнектің жаңа биомодальді бейнелеуі және күрделі сфералық салмақ күй кеңістігі сияқты голограмма. Ассоциативтік есептеудің әдеттегі артықшылықтарынан басқа, бұл әдіс жылдам оптикалық іске асырудың тамаша әлеуетін де қамтиды, өйткені негізгі гиперсфералық есептеулер оптикалық есептеулерде табиғи түрде жүзеге асырылуы мүмкін. Ол ақпараттың Риман бетіндегі күрделі сандардың фазалық бұрыштық бағыттары арқылы ұсынылатын ынталандыруға жауап беру үлгілері түрінде ақпарат сақтау қағидасына негізделген. Бір нерв элементіне өте көп ынталандыру-жауап үлгілері салынуы немесе "жабылуы" мүмкін. Стимулға жауап беру ассоциациялары бір итерациялық емес түрлендіруде кодталуы және декодталуы мүмкін. Математикалық негізге коннективистік нейрондық желілерден айырмашылығы, параметрлерді оңтайландыру немесе қателерді кері тарату қажет емес. Негізгі талап - стимул үлгілерінің күрделі доменде симметриялық немесе ортогональды болуы. HAM әдетте сигмоидті алдын ала өңдеуді қолданады, онда шикі кіріс ортогоналданады және Гаусс үлестіріміне айналады.
Жұмыс істеу қағидаттары
Стимулға жауап беру ассоциациялары бір рет қайталанбайтын түрлендіруде үйреніп, білдіріледі. Қате терминдерді кері тарату немесе итеративті өңдеу талап етілмейді. Бұл әдіс коннективистік емес модельді құрайды, онда аналогты ынталандыруға жауап беру үлгілерінің немесе күрделі қауымдастықтардың өте үлкен жиынтығын жеке нейрон жасушасының ішінде қою мүмкіндігі бар. Жасалған фазалық бұрыш жауап ақпаратын, ал шама танылу өлшемін (немесе нәтижеге сенімділік) хабарлайды. Бұл процесс жүйке жүйесінің сақталған ақпараттың үстемдік профилін құруға мүмкіндік береді, осылайша қысқа мерзімді және ұзақ мерзімді естеліктер қатарындағы кез келген жад профилін көрсетеді. Бұл процесс бұзылусыздық ережесін ұстанады, яғни алдыңғы ынталандыруға жауап беру қауымдастықтары кейінгі оқытудан аз әсер алады. Ақпарат жиiлiгi мен шамасы бар толқын түрiмен тiкелей көрсетiлуi мүмкiн кешендi вектор арқылы абстрактi түрде ұсынылады. Бұл толқын түрі биологиялық нейрон жасушалары арасындағы ақпаратты жеткізеді деп есептелетін электрохимиялық импульстерге ұқсас.