层次网络的检索能力:从Dyson到Hopfield

埃琳娜·阿格里亚里、阿德里亚诺·巴拉、安德烈亚·加卢齐、弗朗西斯科·格拉、丹尼尔·塔塔里和弗拉维亚·塔瓦尼
物理学。修订稿。114,028103–2015年1月16日出版

摘要

我们考虑建立在层次结构上的自旋系统的统计力学模型,这为非平均场框架提供了一个简单的例子。我们表明,随着自旋距离的耦合衰减可以产生比平均场对应物更丰富的特殊特征和相图。特别地,我们考虑Dyson模型,模拟晶格中的铁磁性,并且我们证明了在有序态之外存在一些亚稳性,这些亚稳性在热力学极限下变得稳定。当层次结构与用于学习的Hebb规则相结合时,这种特征被保留下来,从而模仿了神经元的模块化结构,并产生了能够执行单模式检索和多模式检索的关联网络,关键取决于外部刺激和交互作用随距离衰减的速率;然而,这些紧急的多任务特性降低了相对于平均场对应方的网络容量。分析是通过统计力学、马尔可夫链理论、信噪比技术和完全一致的数值模拟完成的。我们的结果揭示了真实网络所显示的生物复杂性,并为理解更真实的模型提供了未来的方向。

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  • 收到日期:2014年7月9日

内政部:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114028103

©2015美国物理学会

作者和附属机构

埃琳娜·阿格里亚里1,阿德里亚诺·巴拉1,安德烈亚·加卢齐2,弗朗西斯科·格拉1,丹尼尔·坦塔里2,以及弗拉维亚·塔瓦尼

  • 1意大利罗马Aldo Moro广场2号,罗马萨皮恩扎大学,财政部,00185
  • 2意大利罗马Aldo Moro广场2号罗马萨皮恩扎大学Matematica二年级
  • 意大利罗马Sapienza Universityádi Roma,Via Antonio Scarpa 14号,邮编00185

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第114卷,第。2015年1月2日至16日

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