Selbstorganisation in einem Wahrnehmungsnetzwerk

Das Auftreten einer funktionalen Merkmalsanalyse aus den Entwicklungsregeln einfacher, mehrschichtiger Netzwerke wird untersucht. Es wird gezeigt, dass selbst eine einzelne sich entwickelnde Zelle eines geschichteten Netzwerks eine bemerkenswerte Reihe von Optimierungseigenschaften aufweist, die eng mit Fragen in der Statistik, theoretischen Physik, adaptiver Signalverarbeitung, der Bildung von Wissensdarstellung in der künstlichen Intelligenz und Informationstheorie verbunden sind. Das untersuchte Netzwerk basiert auf dem visuellen System. Diese Ergebnisse werden genutzt, um ein informationstheoretisches Prinzip abzuleiten, das auf das Netzwerk als Ganzes angewendet werden kann, anstatt auf eine einzelne Zelle. Das vorgeschlagene Organisationsprinzip ist, dass sich die Netzwerkverbindungen so entwickeln, dass die Menge an Informationen maximiert wird, die erhalten bleibt, wenn Signale in jeder Verarbeitungsstufe transformiert werden, unter bestimmten Einschränkungen. Die Funktionsweise dieses Prinzips wird für einige einfache Fälle veranschaulicht.